void Matrix_Multiply_With_Transpose(float *A, unsigned short nrows,
                                    unsigned short ncols, float *B,
                                    unsigned short mrows, float *C) {
  int i, j, k;
  float *pA;
  float *pB;
  for (i = 0; i < nrows; A += ncols, i++) {
    for (pB = B, j = 0; j < mrows; C++, j++) {
      for (pA = A, *C = 0.0, k = 0; k < ncols; k++) {
        *C += *pA++ * *pB++;
      }
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<Matrix_Multiply_With_Transpose>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %r8w,%ax
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %si,-0xa(%rbp)
mov    %dx,-0xc(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
mov    %ax,-0x1a(%rbp)
mov    %r9,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
movzwl -0xa(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    120d <Matrix_Multiply_With_Transpose+0x10d>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
movzwl -0x1a(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    11e4 <Matrix_Multiply_With_Transpose+0xe4>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
movzwl -0xc(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    11c5 <Matrix_Multiply_With_Transpose+0xc5>
mov    -0x40(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x4,%rcx
mov    %rcx,-0x40(%rbp)
movss  (%rax),%xmm0
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x4,%rcx
mov    %rcx,-0x48(%rbp)
movss  (%rax),%xmm2
mov    -0x28(%rbp),%rax
movss  (%rax),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,(%rax)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    116e <Matrix_Multiply_With_Transpose+0x6e>
jmp    11ca <Matrix_Multiply_With_Transpose+0xca>
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    $0x4,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1145 <Matrix_Multiply_With_Transpose+0x45>
jmp    11e9 <Matrix_Multiply_With_Transpose+0xe9>
movzwl -0xc(%rbp),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1127 <Matrix_Multiply_With_Transpose+0x27>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<Matrix_Multiply_With_Transpose>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %r8d,-0x14(%rsp)
mov    %rcx,-0x10(%rsp)
test   %esi,%esi
je     1274 <Matrix_Multiply_With_Transpose+0x174>
movzwl -0x14(%rsp),%r12d
movzwl %dx,%r8d
lea    -0x1(%r8),%r11d
lea    0x0(,%r8,4),%rax
mov    %rax,-0x8(%rsp)
mov    %r8d,%r10d
and    $0xfffffffc,%r10d
mov    %r8d,%eax
and    $0x3,%eax
shl    $0x2,%rax
xor    %r15d,%r15d
jmp    1162 <Matrix_Multiply_With_Transpose+0x62>
nopl   (%rax)
add    -0x8(%rsp),%rdi
add    $0x1,%r15d
cmp    %esi,%r15d
je     1274 <Matrix_Multiply_With_Transpose+0x174>
cmpw   $0x0,-0x14(%rsp)
je     1150 <Matrix_Multiply_With_Transpose+0x50>
xor    %r13d,%r13d
mov    -0x10(%rsp),%rbp
jmp    118d <Matrix_Multiply_With_Transpose+0x8d>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
add    $0x4,%r9
add    $0x1,%r13d
cmp    %r12d,%r13d
je     1150 <Matrix_Multiply_With_Transpose+0x50>
movl   $0x0,(%r9)
test   %dx,%dx
je     1180 <Matrix_Multiply_With_Transpose+0x80>
xorps  %xmm0,%xmm0
cmp    $0x3,%r11d
jae    11c0 <Matrix_Multiply_With_Transpose+0xc0>
mov    %rdi,%rcx
test   $0x3,%r8b
jne    1243 <Matrix_Multiply_With_Transpose+0x143>
jmp    1180 <Matrix_Multiply_With_Transpose+0x80>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
xorps  %xmm0,%xmm0
xor    %ecx,%ecx
xor    %r14d,%r14d
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movss  (%rdi,%rcx,4),%xmm1
mulss  0x0(%rbp,%rcx,4),%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
movss  %xmm1,(%r9)
movss  0x4(%rdi,%rcx,4),%xmm0
mulss  0x4(%rbp,%rcx,4),%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,(%r9)
movss  0x8(%rdi,%rcx,4),%xmm1
mulss  0x8(%rbp,%rcx,4),%xmm1
addss  %xmm0,%xmm1
movss  %xmm1,(%r9)
movss  0xc(%rdi,%rcx,4),%xmm0
mulss  0xc(%rbp,%rcx,4),%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,(%r9)
add    $0xfffffffffffffff0,%r14
add    $0x4,%rcx
cmp    %ecx,%r10d
jne    11d0 <Matrix_Multiply_With_Transpose+0xd0>
sub    %r14,%rbp
mov    %rdi,%rcx
sub    %r14,%rcx
test   $0x3,%r8b
je     1180 <Matrix_Multiply_With_Transpose+0x80>
xor    %ebx,%ebx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
movss  (%rcx,%rbx,1),%xmm1
mulss  0x0(%rbp,%rbx,1),%xmm1
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,(%r9)
add    $0x4,%rbx
cmp    %ebx,%eax
jne    1250 <Matrix_Multiply_With_Transpose+0x150>
add    %rbx,%rbp
jmp    1180 <Matrix_Multiply_With_Transpose+0x80>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @Matrix_Multiply_With_Transpose(float* %0, i16 zeroext %1, i16 zeroext %2, float* %3, i16 zeroext %4, float* %5) {
%7 = alloca float*
%8 = alloca i16
%9 = alloca i16
%10 = alloca float*
%11 = alloca i16
%12 = alloca float*
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca float*
%17 = alloca float*
store float* %0, float** %7
store i16 %1, i16* %8
store i16 %2, i16* %9
store float* %3, float** %10
store i16 %4, i16* %11
store float* %5, float** %12
store i32 0, i32* %13
br label %18
18: ; preds = %58, %6
%19 = load i32, i32* %13
%20 = load i16, i16* %8
%21 = zext i16 %20 to i32
%22 = icmp slt i32 %19, %21
br i1 %22, label %23, label %66
23: ; preds = %18
%24 = load float*, float** %10
store float* %24, float** %17
store i32 0, i32* %14
br label %25
25: ; preds = %52, %23
%26 = load i32, i32* %14
%27 = load i16, i16* %11
%28 = zext i16 %27 to i32
%29 = icmp slt i32 %26, %28
br i1 %29, label %30, label %57
30: ; preds = %25
%31 = load float*, float** %7
store float* %31, float** %16
%32 = load float*, float** %12
store float 0.000000e+00, float* %32
store i32 0, i32* %15
br label %33
33: ; preds = %48, %30
%34 = load i32, i32* %15
%35 = load i16, i16* %9
%36 = zext i16 %35 to i32
%37 = icmp slt i32 %34, %36
br i1 %37, label %38, label %51
38: ; preds = %33
%39 = load float*, float** %16
%40 = getelementptr inbounds float, float* %39, i32 1
store float* %40, float** %16
%41 = load float, float* %39
%42 = load float*, float** %17
%43 = getelementptr inbounds float, float* %42, i32 1
store float* %43, float** %17
%44 = load float, float* %42
%45 = load float*, float** %12
%46 = load float, float* %45
%47 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %41, float %44, float %46)
store float %47, float* %45
br label %48
48: ; preds = %38
%49 = load i32, i32* %15
%50 = add nsw i32 %49, 1
store i32 %50, i32* %15
br label %33
51: ; preds = %33
br label %52
52: ; preds = %51
%53 = load float*, float** %12
%54 = getelementptr inbounds float, float* %53, i32 1
store float* %54, float** %12
%55 = load i32, i32* %14
%56 = add nsw i32 %55, 1
store i32 %56, i32* %14
br label %25
57: ; preds = %25
br label %58
58: ; preds = %57
%59 = load i16, i16* %9
%60 = zext i16 %59 to i32
%61 = load float*, float** %7
%62 = sext i32 %60 to i64
%63 = getelementptr inbounds float, float* %61, i64 %62
store float* %63, float** %7
%64 = load i32, i32* %13
%65 = add nsw i32 %64, 1
store i32 %65, i32* %13
br label %18
66: ; preds = %18
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @Matrix_Multiply_With_Transpose(float* nocapture %0, i16 zeroext %1, i16 zeroext %2, float* nocapture %3, i16 zeroext %4, float* nocapture %5) {
%7 = zext i16 %1 to i32
%8 = icmp eq i16 %1, 0
br i1 %8, label %83, label %9
9: ; preds = %6
%10 = zext i16 %4 to i32
%11 = icmp eq i16 %4, 0
%12 = zext i16 %2 to i32
%13 = icmp eq i16 %2, 0
%14 = zext i16 %2 to i64
%15 = add nsw i32 %12, -1
%16 = and i32 %12, 3
%17 = icmp ult i32 %15, 3
%18 = and i32 %12, 65532
%19 = icmp eq i32 %16, 0
br label %20
20: ; preds = %9, %78
%21 = phi i32 [ 0, %9 ], [ %81, %78 ]
%22 = phi float* [ %5, %9 ], [ %79, %78 ]
%23 = phi float* [ %0, %9 ], [ %80, %78 ]
br i1 %11, label %78, label %24
24: ; preds = %20, %73
%25 = phi float* [ %74, %73 ], [ %3, %20 ]
%26 = phi i32 [ %76, %73 ], [ 0, %20 ]
%27 = phi float* [ %75, %73 ], [ %22, %20 ]
store float 0.000000e+00, float* %27
br i1 %13, label %73, label %28
28: ; preds = %24
br i1 %17, label %56, label %29
29: ; preds = %28, %29
%30 = phi float [ %53, %29 ], [ 0.000000e+00, %28 ]
%31 = phi float* [ %51, %29 ], [ %25, %28 ]
%32 = phi float* [ %49, %29 ], [ %23, %28 ]
%33 = phi i32 [ %54, %29 ], [ 0, %28 ]
%34 = getelementptr inbounds float, float* %32, i64 1
%35 = load float, float* %32
%36 = getelementptr inbounds float, float* %31, i64 1
%37 = load float, float* %31
%38 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %35, float %37, float %30)
store float %38, float* %27
%39 = getelementptr inbounds float, float* %32, i64 2
%40 = load float, float* %34
%41 = getelementptr inbounds float, float* %31, i64 2
%42 = load float, float* %36
%43 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %40, float %42, float %38)
store float %43, float* %27
%44 = getelementptr inbounds float, float* %32, i64 3
%45 = load float, float* %39
%46 = getelementptr inbounds float, float* %31, i64 3
%47 = load float, float* %41
%48 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %45, float %47, float %43)
store float %48, float* %27
%49 = getelementptr inbounds float, float* %32, i64 4
%50 = load float, float* %44
%51 = getelementptr inbounds float, float* %31, i64 4
%52 = load float, float* %46
%53 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %50, float %52, float %48)
store float %53, float* %27
%54 = add i32 %33, 4
%55 = icmp eq i32 %54, %18
br i1 %55, label %56, label %29
56: ; preds = %29, %28
%57 = phi float* [ undef, %28 ], [ %51, %29 ]
%58 = phi float [ 0.000000e+00, %28 ], [ %53, %29 ]
%59 = phi float* [ %25, %28 ], [ %51, %29 ]
%60 = phi float* [ %23, %28 ], [ %49, %29 ]
br i1 %19, label %73, label %61
61: ; preds = %56, %61
%62 = phi float [ %70, %61 ], [ %58, %56 ]
%63 = phi float* [ %68, %61 ], [ %59, %56 ]
%64 = phi float* [ %66, %61 ], [ %60, %56 ]
%65 = phi i32 [ %71, %61 ], [ 0, %56 ]
%66 = getelementptr inbounds float, float* %64, i64 1
%67 = load float, float* %64
%68 = getelementptr inbounds float, float* %63, i64 1
%69 = load float, float* %63
%70 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %67, float %69, float %62)
store float %70, float* %27
%71 = add i32 %65, 1
%72 = icmp eq i32 %71, %16
br i1 %72, label %73, label %61
73: ; preds = %56, %61, %24
%74 = phi float* [ %25, %24 ], [ %57, %56 ], [ %68, %61 ]
%75 = getelementptr inbounds float, float* %27, i64 1
%76 = add nuw nsw i32 %26, 1
%77 = icmp eq i32 %76, %10
br i1 %77, label %78, label %24
78: ; preds = %73, %20
%79 = phi float* [ %22, %20 ], [ %75, %73 ]
%80 = getelementptr inbounds float, float* %23, i64 %14
%81 = add nuw nsw i32 %21, 1
%82 = icmp eq i32 %81, %7
br i1 %82, label %83, label %20
83: ; preds = %78, %6
ret void
}