void dgemm_seq(int n, int m, double alpha, double *A, double *B, double beta,
               double *C, int p) {
  int i, k, j;
  for (i = 0; i < n; i++) {
    for (j = 0; j < m; j++) {
      C[i + j * n] = 0.0;
      for (k = 0; k < m; k++) {
        C[i + j * n] += alpha * A[i + k * m] * B[k + j * m];
      }
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<dgemm_seq>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
movsd  %xmm0,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
movsd  %xmm1,-0x28(%rbp)
mov    %r8,-0x30(%rbp)
mov    %r9d,-0x34(%rbp)
movl   $0x0,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    1206 <dgemm_seq+0x106>
movl   $0x0,-0x40(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    11f3 <dgemm_seq+0xf3>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%ecx
mov    -0x40(%rbp),%edx
imul   -0x4(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
movl   $0x0,-0x3c(%rbp)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    11e0 <dgemm_seq+0xe0>
movsd  -0x10(%rbp),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%ecx
mov    -0x3c(%rbp),%edx
imul   -0x8(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mulsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x3c(%rbp),%ecx
mov    -0x40(%rbp),%edx
imul   -0x8(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%ecx
mov    -0x40(%rbp),%edx
imul   -0x4(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
jmp    116c <dgemm_seq+0x6c>
jmp    11e5 <dgemm_seq+0xe5>
mov    -0x40(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
jmp    113e <dgemm_seq+0x3e>
jmp    11f8 <dgemm_seq+0xf8>
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    112b <dgemm_seq+0x2b>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<dgemm_seq>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %rcx,-0x20(%rsp)
mov    %rdx,-0x28(%rsp)
test   %edi,%edi
jle    1257 <dgemm_seq+0x157>
movslq %esi,%rbx
mov    %edi,%r10d
mov    %ebx,%r11d
mov    %r11d,%r13d
and    $0xfffffffe,%r13d
lea    0x0(,%rbx,8),%rdi
mov    %rbx,-0x8(%rsp)
shl    $0x4,%rbx
mov    -0x20(%rsp),%rax
add    $0x8,%rax
mov    %rax,-0x10(%rsp)
xor    %r15d,%r15d
mov    -0x28(%rsp),%rax
mov    %rax,-0x18(%rsp)
jmp    1173 <dgemm_seq+0x73>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r15
addq   $0x8,-0x18(%rsp)
cmp    %r10,%r15
je     1257 <dgemm_seq+0x157>
test   %esi,%esi
jle    1160 <dgemm_seq+0x60>
mov    -0x10(%rsp),%rax
xor    %r14d,%r14d
jmp    119c <dgemm_seq+0x9c>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r14
add    %rdi,%rax
cmp    %r11,%r14
je     1160 <dgemm_seq+0x60>
mov    %r14,%rbp
imul   %r10,%rbp
add    %r15,%rbp
movq   $0x0,(%r8,%rbp,8)
xorpd  %xmm1,%xmm1
cmp    $0x1,%esi
jne    11c0 <dgemm_seq+0xc0>
xor    %ecx,%ecx
jmp    120c <dgemm_seq+0x10c>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    -0x18(%rsp),%rdx
xor    %ecx,%ecx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%rdx),%xmm2
mulsd  %xmm0,%xmm2
mulsd  -0x8(%rax,%rcx,8),%xmm2
addsd  %xmm1,%xmm2
movsd  %xmm2,(%r8,%rbp,8)
movsd  (%rdx,%rdi,1),%xmm1
mulsd  %xmm0,%xmm1
mulsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
addsd  %xmm2,%xmm1
movsd  %xmm1,(%r8,%rbp,8)
add    $0x2,%rcx
add    %rbx,%rdx
cmp    %rcx,%r13
jne    11d0 <dgemm_seq+0xd0>
test   $0x1,%r11b
je     1190 <dgemm_seq+0x90>
mov    %r14,%rdx
mov    -0x8(%rsp),%r9
imul   %r9,%rdx
mov    %rcx,%r12
imul   %r9,%r12
add    %r15,%r12
mov    -0x28(%rsp),%r9
movsd  (%r9,%r12,8),%xmm2
mulsd  %xmm0,%xmm2
add    %rcx,%rdx
mov    -0x20(%rsp),%rcx
mulsd  (%rcx,%rdx,8),%xmm2
addsd  %xmm1,%xmm2
movsd  %xmm2,(%r8,%rbp,8)
jmp    1190 <dgemm_seq+0x90>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define void @dgemm_seq(i32 %0, i32 %1, double %2, double* nocapture %3, double* nocapture %4, double %5, double* nocapture %6, i32 %7) {
%9 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %9, label %10, label %73
10: ; preds = %8
%11 = icmp sgt i32 %1, 0
%12 = sext i32 %1 to i64
%13 = zext i32 %0 to i64
%14 = zext i32 %0 to i64
%15 = zext i32 %1 to i64
%16 = and i64 %15, 1
%17 = icmp eq i32 %1, 1
%18 = and i64 %15, 4294967294
%19 = icmp eq i64 %16, 0
br label %20
20: ; preds = %10, %70
%21 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %71, %70 ]
br i1 %11, label %22, label %70
22: ; preds = %20, %67
%23 = phi i64 [ %68, %67 ], [ 0, %20 ]
%24 = mul nsw i64 %23, %13
%25 = add nuw nsw i64 %24, %21
%26 = getelementptr inbounds double, double* %6, i64 %25
store double 0.000000e+00, double* %26
%27 = mul nsw i64 %23, %12
br i1 %17, label %54, label %28
28: ; preds = %22, %28
%29 = phi double [ %50, %28 ], [ 0.000000e+00, %22 ]
%30 = phi i64 [ %51, %28 ], [ 0, %22 ]
%31 = phi i64 [ %52, %28 ], [ 0, %22 ]
%32 = mul nsw i64 %30, %12
%33 = add nsw i64 %32, %21
%34 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %33
%35 = load double, double* %34
%36 = fmul double %35, %2
%37 = add nsw i64 %30, %27
%38 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %37
%39 = load double, double* %38
%40 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %36, double %39, double %29)
store double %40, double* %26
%41 = or i64 %30, 1
%42 = mul nsw i64 %41, %12
%43 = add nsw i64 %42, %21
%44 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %43
%45 = load double, double* %44
%46 = fmul double %45, %2
%47 = add nsw i64 %41, %27
%48 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %47
%49 = load double, double* %48
%50 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %46, double %49, double %40)
store double %50, double* %26
%51 = add nuw nsw i64 %30, 2
%52 = add i64 %31, 2
%53 = icmp eq i64 %52, %18
br i1 %53, label %54, label %28
54: ; preds = %28, %22
%55 = phi double [ 0.000000e+00, %22 ], [ %50, %28 ]
%56 = phi i64 [ 0, %22 ], [ %51, %28 ]
br i1 %19, label %67, label %57
57: ; preds = %54
%58 = mul nsw i64 %56, %12
%59 = add nsw i64 %58, %21
%60 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %59
%61 = load double, double* %60
%62 = fmul double %61, %2
%63 = add nsw i64 %56, %27
%64 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %63
%65 = load double, double* %64
%66 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %62, double %65, double %55)
store double %66, double* %26
br label %67
67: ; preds = %54, %57
%68 = add nuw nsw i64 %23, 1
%69 = icmp eq i64 %68, %15
br i1 %69, label %70, label %22
70: ; preds = %67, %20
%71 = add nuw nsw i64 %21, 1
%72 = icmp eq i64 %71, %14
br i1 %72, label %73, label %20
73: ; preds = %70, %8
ret void
}