void vmatm(int SIZE, float *pA, float *pB) {
  int i, j;
  float temp[4];
  for (i = 0; i < SIZE; i++)
    temp[i] = 0.0;
  for (i = 0; i < SIZE; i++)
    for (j = 0; j < SIZE; j++)
      temp[i] += *(pA + (i * SIZE + j)) * *(pB + j);
  for (i = 0; i < SIZE; i++)
    *(pB + i) = temp[i];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<vmatm>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    113d <vmatm+0x3d>
movslq -0x1c(%rbp),%rax
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x30(%rbp,%rax,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1116 <vmatm+0x16>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11bf <vmatm+0xbf>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11ac <vmatm+0xac>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
add    -0x20(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
movslq -0x1c(%rbp),%rax
movss  -0x30(%rbp,%rax,4),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x30(%rbp,%rax,4)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1157 <vmatm+0x57>
jmp    11b1 <vmatm+0xb1>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1144 <vmatm+0x44>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11f7 <vmatm+0xf7>
movslq -0x1c(%rbp),%rax
movss  -0x30(%rbp,%rax,4),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    11c6 <vmatm+0xc6>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<vmatm>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x28,%rsp
test   %edi,%edi
jle    1247 <vmatm+0x127>
mov    %rdx,%rbx
mov    %rsi,%r13
mov    %edi,0xc(%rsp)
mov    %edi,%r14d
lea    0x0(,%r14,4),%r12
lea    0x10(%rsp),%rdi
xor    %r15d,%r15d
xor    %esi,%esi
mov    %r12,%rdx
call   1030 <memset@plt>
lea    -0x1(%r14),%r8
mov    %r14d,%ecx
and    $0x3,%ecx
mov    %r14d,%edx
and    $0xfffffffc,%edx
lea    0xc(%r13),%rsi
jmp    119a <vmatm+0x7a>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movss  %xmm0,0x10(%rsp,%r15,4)
add    $0x1,%r15
add    %r12,%rsi
add    %r12,%r13
cmp    %r14,%r15
je     122c <vmatm+0x10c>
movss  0x10(%rsp,%r15,4),%xmm0
xor    %edi,%edi
cmp    $0x3,%r8
jb     11f7 <vmatm+0xd7>
nopl   0x0(%rax)
movss  -0xc(%rsi,%rdi,4),%xmm1
movss  -0x8(%rsi,%rdi,4),%xmm2
mulss  (%rbx,%rdi,4),%xmm1
mulss  0x4(%rbx,%rdi,4),%xmm2
addss  %xmm0,%xmm1
movss  -0x4(%rsi,%rdi,4),%xmm3
mulss  0x8(%rbx,%rdi,4),%xmm3
addss  %xmm1,%xmm2
movss  (%rsi,%rdi,4),%xmm0
mulss  0xc(%rbx,%rdi,4),%xmm0
addss  %xmm2,%xmm3
addss  %xmm3,%xmm0
add    $0x4,%rdi
cmp    %rdi,%rdx
jne    11b0 <vmatm+0x90>
test   %rcx,%rcx
je     1180 <vmatm+0x60>
lea    (%rbx,%rdi,4),%rax
lea    0x0(,%rdi,4),%rdi
add    %r13,%rdi
xor    %ebp,%ebp
nopl   (%rax)
movss  (%rdi,%rbp,4),%xmm1
mulss  (%rax,%rbp,4),%xmm1
addss  %xmm1,%xmm0
add    $0x1,%rbp
cmp    %rbp,%rcx
jne    1210 <vmatm+0xf0>
jmp    1180 <vmatm+0x60>
cmpl   $0x0,0xc(%rsp)
jle    1247 <vmatm+0x127>
shl    $0x2,%r14
lea    0x10(%rsp),%rsi
mov    %rbx,%rdi
mov    %r14,%rdx
call   1040 <memcpy@plt>
add    $0x28,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define void @vmatm(i32 %0, float* nocapture %1, float* nocapture %2) {
%4 = bitcast float* %2 to i8*
%5 = alloca [4 x float]
%6 = bitcast [4 x float]* %5 to i8*
%7 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %7, label %8, label %82
8: ; preds = %3
%9 = zext i32 %0 to i64
%10 = shl nuw nsw i64 %9, 2
%11 = zext i32 %0 to i64
%12 = zext i32 %0 to i64
%13 = add nsw i64 %12, -1
%14 = and i64 %12, 3
%15 = icmp ult i64 %13, 3
%16 = and i64 %12, 4294967292
%17 = icmp eq i64 %14, 0
br label %18
18: ; preds = %78, %8
%19 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %80, %78 ]
%20 = mul nsw i64 %19, %11
%21 = getelementptr inbounds [4 x float], [4 x float]* %5, i64 0, i64 %19
%22 = load float, float* %21
br i1 %15, label %61, label %27
23: ; preds = %78
br i1 %7, label %24, label %82
24: ; preds = %23
%25 = zext i32 %0 to i64
%26 = shl nuw nsw i64 %25, 2
br label %82
27: ; preds = %18, %27
%28 = phi i64 [ %58, %27 ], [ 0, %18 ]
%29 = phi float [ %57, %27 ], [ %22, %18 ]
%30 = phi i64 [ %59, %27 ], [ 0, %18 ]
%31 = add nuw nsw i64 %28, %20
%32 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %31
%33 = load float, float* %32
%34 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %28
%35 = load float, float* %34
%36 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %33, float %35, float %29)
%37 = or i64 %28, 1
%38 = add nuw nsw i64 %37, %20
%39 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %38
%40 = load float, float* %39
%41 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %37
%42 = load float, float* %41
%43 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %40, float %42, float %36)
%44 = or i64 %28, 2
%45 = add nuw nsw i64 %44, %20
%46 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %45
%47 = load float, float* %46
%48 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %44
%49 = load float, float* %48
%50 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %47, float %49, float %43)
%51 = or i64 %28, 3
%52 = add nuw nsw i64 %51, %20
%53 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %52
%54 = load float, float* %53
%55 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %51
%56 = load float, float* %55
%57 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %54, float %56, float %50)
%58 = add nuw nsw i64 %28, 4
%59 = add i64 %30, 4
%60 = icmp eq i64 %59, %16
br i1 %60, label %61, label %27
61: ; preds = %27, %18
%62 = phi float [ undef, %18 ], [ %57, %27 ]
%63 = phi i64 [ 0, %18 ], [ %58, %27 ]
%64 = phi float [ %22, %18 ], [ %57, %27 ]
br i1 %17, label %78, label %65
65: ; preds = %61, %65
%66 = phi i64 [ %75, %65 ], [ %63, %61 ]
%67 = phi float [ %74, %65 ], [ %64, %61 ]
%68 = phi i64 [ %76, %65 ], [ 0, %61 ]
%69 = add nuw nsw i64 %66, %20
%70 = getelementptr inbounds float, float* %1, i64 %69
%71 = load float, float* %70
%72 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %66
%73 = load float, float* %72
%74 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %71, float %73, float %67)
%75 = add nuw nsw i64 %66, 1
%76 = add i64 %68, 1
%77 = icmp eq i64 %76, %14
br i1 %77, label %78, label %65
78: ; preds = %65, %61
%79 = phi float [ %62, %61 ], [ %74, %65 ]
store float %79, float* %21
%80 = add nuw nsw i64 %19, 1
%81 = icmp eq i64 %80, %12
br i1 %81, label %23, label %18
82: ; preds = %3, %24, %23
ret void
}