void FX(int Mo, int Mv, double *Fa, double *Fb, double *Xa, double *Xb,
        double *FaXa, double *FbXb) {
  for (int u = 0; u < Mo; u++) {
    for (int v = 0; v < Mo; v++) {
      double da = 0.0;
      double db = 0.0;
      for (int a = 0; a < Mv; a++) {
        int au = a * Mo + u;
        int av = a * Mo + v;
        da += Fa[au] * Xa[av];
        db += Fb[au] * Xb[av];
      }
      FaXa[u * Mo + v] = da;
      FbXb[u * Mo + v] = db;
    }
  }
  return;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<FX>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    0x18(%rbp),%rax
mov    0x10(%rbp),%rax
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
mov    %r8,-0x20(%rbp)
mov    %r9,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    1242 <FX+0x142>
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    122f <FX+0x12f>
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
movl   $0x0,-0x44(%rbp)
mov    -0x44(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    11eb <FX+0xeb>
mov    -0x44(%rbp),%eax
imul   -0x4(%rbp),%eax
add    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x48(%rbp)
mov    -0x44(%rbp),%eax
imul   -0x4(%rbp),%eax
add    -0x30(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x48(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x4c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
movsd  -0x38(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x38(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x48(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq -0x4c(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
movsd  -0x40(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x40(%rbp)
mov    -0x44(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
jmp    115f <FX+0x5f>
movsd  -0x38(%rbp),%xmm0
mov    0x10(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
add    -0x30(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
movsd  -0x40(%rbp),%xmm0
mov    0x18(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
imul   -0x4(%rbp),%ecx
add    -0x30(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    113c <FX+0x3c>
jmp    1234 <FX+0x134>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1129 <FX+0x29>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<FX>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %r9,-0x10(%rsp)
mov    %r8,-0x18(%rsp)
test   %edi,%edi
jle    11f7 <FX+0xf7>
mov    0x40(%rsp),%r10
mov    0x38(%rsp),%r11
mov    %edi,%r12d
mov    %esi,%r14d
lea    0x0(,%r12,8),%rbx
xor    %r13d,%r13d
jmp    115a <FX+0x5a>
nopl   0x0(%rax)
mov    -0x8(%rsp),%r13
add    $0x1,%r13
add    $0x8,%rdx
add    $0x8,%rcx
cmp    %r12,%r13
je     11f7 <FX+0xf7>
mov    %r13,-0x8(%rsp)
imul   %r12,%r13
mov    -0x10(%rsp),%rdi
mov    -0x18(%rsp),%rax
xor    %r8d,%r8d
jmp    11a5 <FX+0xa5>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
xorpd  %xmm0,%xmm0
lea    (%r8,%r13,1),%rbp
movlpd %xmm0,(%r11,%rbp,8)
movhpd %xmm0,(%r10,%rbp,8)
add    $0x1,%r8
add    $0x8,%rax
add    $0x8,%rdi
cmp    %r12,%r8
je     1140 <FX+0x40>
test   %esi,%esi
jle    1180 <FX+0x80>
xorpd  %xmm1,%xmm1
mov    %r14,%r15
xor    %r9d,%r9d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movsd  (%rdx,%r9,1),%xmm3
movhpd (%rcx,%r9,1),%xmm3
movapd %xmm1,%xmm2
movsd  (%rax,%r9,1),%xmm0
movhpd (%rdi,%r9,1),%xmm0
mulpd  %xmm3,%xmm0
movapd %xmm0,%xmm1
addpd  %xmm2,%xmm1
add    %rbx,%r9
add    $0xffffffffffffffff,%r15
jne    11c0 <FX+0xc0>
addpd  %xmm2,%xmm0
jmp    1184 <FX+0x84>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @FX(i32 %0, i32 %1, double* %2, double* %3, double* %4, double* %5, double* %6, double* %7) {
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca double*
%12 = alloca double*
%13 = alloca double*
%14 = alloca double*
%15 = alloca double*
%16 = alloca double*
%17 = alloca i32
%18 = alloca i32
%19 = alloca double
%20 = alloca double
%21 = alloca i32
%22 = alloca i32
%23 = 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 double* %7, double** %16
store i32 0, i32* %17
br label %24
24: ; preds = %99, %8
%25 = load i32, i32* %17
%26 = load i32, i32* %9
%27 = icmp slt i32 %25, %26
br i1 %27, label %28, label %102
28: ; preds = %24
store i32 0, i32* %18
br label %29
29: ; preds = %95, %28
%30 = load i32, i32* %18
%31 = load i32, i32* %9
%32 = icmp slt i32 %30, %31
br i1 %32, label %33, label %98
33: ; preds = %29
store double 0.000000e+00, double* %19
store double 0.000000e+00, double* %20
store i32 0, i32* %21
br label %34
34: ; preds = %73, %33
%35 = load i32, i32* %21
%36 = load i32, i32* %10
%37 = icmp slt i32 %35, %36
br i1 %37, label %38, label %76
38: ; preds = %34
%39 = load i32, i32* %21
%40 = load i32, i32* %9
%41 = mul nsw i32 %39, %40
%42 = load i32, i32* %17
%43 = add nsw i32 %41, %42
store i32 %43, i32* %22
%44 = load i32, i32* %21
%45 = load i32, i32* %9
%46 = mul nsw i32 %44, %45
%47 = load i32, i32* %18
%48 = add nsw i32 %46, %47
store i32 %48, i32* %23
%49 = load double*, double** %11
%50 = load i32, i32* %22
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds double, double* %49, i64 %51
%53 = load double, double* %52
%54 = load double*, double** %13
%55 = load i32, i32* %23
%56 = sext i32 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds double, double* %54, i64 %56
%58 = load double, double* %57
%59 = load double, double* %19
%60 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %53, double %58, double %59)
store double %60, double* %19
%61 = load double*, double** %12
%62 = load i32, i32* %22
%63 = sext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds double, double* %61, i64 %63
%65 = load double, double* %64
%66 = load double*, double** %14
%67 = load i32, i32* %23
%68 = sext i32 %67 to i64
%69 = getelementptr inbounds double, double* %66, i64 %68
%70 = load double, double* %69
%71 = load double, double* %20
%72 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %65, double %70, double %71)
store double %72, double* %20
br label %73
73: ; preds = %38
%74 = load i32, i32* %21
%75 = add nsw i32 %74, 1
store i32 %75, i32* %21
br label %34
76: ; preds = %34
%77 = load double, double* %19
%78 = load double*, double** %15
%79 = load i32, i32* %17
%80 = load i32, i32* %9
%81 = mul nsw i32 %79, %80
%82 = load i32, i32* %18
%83 = add nsw i32 %81, %82
%84 = sext i32 %83 to i64
%85 = getelementptr inbounds double, double* %78, i64 %84
store double %77, double* %85
%86 = load double, double* %20
%87 = load double*, double** %16
%88 = load i32, i32* %17
%89 = load i32, i32* %9
%90 = mul nsw i32 %88, %89
%91 = load i32, i32* %18
%92 = add nsw i32 %90, %91
%93 = sext i32 %92 to i64
%94 = getelementptr inbounds double, double* %87, i64 %93
store double %86, double* %94
br label %95
95: ; preds = %76
%96 = load i32, i32* %18
%97 = add nsw i32 %96, 1
store i32 %97, i32* %18
br label %29
98: ; preds = %29
br label %99
99: ; preds = %98
%100 = load i32, i32* %17
%101 = add nsw i32 %100, 1
store i32 %101, i32* %17
br label %24
102: ; preds = %24
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @FX(i32 %0, i32 %1, double* nocapture %2, double* nocapture %3, double* nocapture %4, double* nocapture %5, double* nocapture writeonly %6, double* nocapture writeonly %7) {
%9 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %9, label %10, label %18
10: ; preds = %8
%11 = icmp sgt i32 %1, 0
%12 = zext i32 %0 to i64
%13 = zext i32 %0 to i64
%14 = zext i32 %1 to i64
br label %15
15: ; preds = %21, %10
%16 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %22, %21 ]
%17 = mul nsw i64 %16, %12
br label %19
18: ; preds = %21, %8
ret void
19: ; preds = %15, %26
%20 = phi i64 [ 0, %15 ], [ %33, %26 ]
br i1 %11, label %35, label %26
21: ; preds = %26
%22 = add nuw nsw i64 %16, 1
%23 = icmp eq i64 %22, %13
br i1 %23, label %18, label %15
24: ; preds = %35
%25 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %50, <2 x double> %52, <2 x double> %37)
br label %26
26: ; preds = %24, %19
%27 = phi <2 x double> [ zeroinitializer, %19 ], [ %25, %24 ]
%28 = add nuw nsw i64 %20, %17
%29 = getelementptr inbounds double, double* %6, i64 %28
%30 = extractelement <2 x double> %27, i64 0
store double %30, double* %29
%31 = getelementptr inbounds double, double* %7, i64 %28
%32 = extractelement <2 x double> %27, i64 1
store double %32, double* %31
%33 = add nuw nsw i64 %20, 1
%34 = icmp eq i64 %33, %13
br i1 %34, label %21, label %19
35: ; preds = %19, %35
%36 = phi i64 [ %54, %35 ], [ 0, %19 ]
%37 = phi <2 x double> [ %53, %35 ], [ zeroinitializer, %19 ]
%38 = mul nsw i64 %36, %12
%39 = add nuw nsw i64 %38, %16
%40 = add nuw nsw i64 %38, %20
%41 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %39
%42 = load double, double* %41
%43 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %40
%44 = load double, double* %43
%45 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %39
%46 = load double, double* %45
%47 = getelementptr inbounds double, double* %5, i64 %40
%48 = load double, double* %47
%49 = insertelement <2 x double> poison, double %42, i64 0
%50 = insertelement <2 x double> %49, double %46, i64 1
%51 = insertelement <2 x double> poison, double %44, i64 0
%52 = insertelement <2 x double> %51, double %48, i64 1
%53 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %50, <2 x double> %52, <2 x double> %37)
%54 = add nuw nsw i64 %36, 1
%55 = icmp eq i64 %54, %14
br i1 %55, label %24, label %35
}