void matrixmultiplication(double a[], int sa[2], double b[], int sb[2],
                          double c[]) {
  int n, m, k, rs = sa[0] * sb[1];
  int ressize[2] = {sa[0], sb[1]};
  for (n = 0; n < rs; n++)
    c[n] = 0;
  for (n = 0; n < sa[0]; n++)
    for (k = 0; k < sb[1]; k++)
      for (m = 0; m < sb[0]; m++)
        c[n * ressize[1] + k] += a[n * sa[1] + m] * b[m * sb[1] + k];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<matrixmultiplication>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    %r8,-0x28(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
imul   0x4(%rcx),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    0x4(%rax),%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x38(%rbp),%eax
jge    116d <matrixmultiplication+0x6d>
mov    -0x28(%rbp),%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    1143 <matrixmultiplication+0x43>
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
cmp    (%rcx),%eax
jge    123b <matrixmultiplication+0x13b>
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
cmp    0x4(%rcx),%eax
jge    1228 <matrixmultiplication+0x128>
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
cmp    (%rcx),%eax
jge    1215 <matrixmultiplication+0x115>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rdx
imul   0x4(%rdx),%ecx
add    -0x30(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%rdx
imul   0x4(%rdx),%ecx
add    -0x34(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
imul   -0x3c(%rbp),%ecx
add    -0x34(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%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    11a1 <matrixmultiplication+0xa1>
jmp    121a <matrixmultiplication+0x11a>
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    118a <matrixmultiplication+0x8a>
jmp    122d <matrixmultiplication+0x12d>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1174 <matrixmultiplication+0x74>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<matrixmultiplication>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x38,%rsp
mov    %r8,%rbx
mov    %rdx,0x10(%rsp)
mov    %rdi,0x8(%rsp)
mov    %rsi,0x30(%rsp)
mov    (%rsi),%edx
mov    %rcx,0x20(%rsp)
movslq 0x4(%rcx),%r14
mov    %r14d,%eax
mov    %rdx,(%rsp)
imul   %edx,%eax
test   %eax,%eax
jle    1159 <matrixmultiplication+0x49>
mov    %eax,%edx
shl    $0x3,%rdx
mov    %rbx,%rdi
xor    %esi,%esi
call   1030 <memset@plt>
cmpl   $0x0,(%rsp)
jle    1294 <matrixmultiplication+0x184>
mov    %r14d,%eax
mov    0x8(%rsp),%rcx
add    $0x8,%rcx
mov    %rcx,0x28(%rsp)
mov    %r14,%rdx
shl    $0x4,%rdx
xor    %ecx,%ecx
mov    %rcx,0x18(%rsp)
xor    %r10d,%r10d
jmp    11a4 <matrixmultiplication+0x94>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r10
addq   $0x8,0x18(%rsp)
cmp    (%rsp),%r10
je     1294 <matrixmultiplication+0x184>
test   %r14d,%r14d
jle    1190 <matrixmultiplication+0x80>
mov    0x20(%rsp),%rcx
mov    (%rcx),%esi
mov    %r10,%r11
imul   %r14,%r11
mov    %esi,%ebp
and    $0xfffffffe,%ebp
mov    0x10(%rsp),%r12
xor    %edi,%edi
jmp    11dd <matrixmultiplication+0xcd>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
add    $0x1,%rdi
add    $0x8,%r12
cmp    %rax,%rdi
je     1190 <matrixmultiplication+0x80>
test   %esi,%esi
jle    11d0 <matrixmultiplication+0xc0>
mov    0x30(%rsp),%rcx
movslq 0x4(%rcx),%r15
lea    (%rdi,%r11,1),%r13
movsd  (%rbx,%r13,8),%xmm0
cmp    $0x1,%esi
jne    1200 <matrixmultiplication+0xf0>
xor    %r8d,%r8d
jmp    1257 <matrixmultiplication+0x147>
xchg   %ax,%ax
mov    0x18(%rsp),%r9
imul   %r15,%r9
add    0x28(%rsp),%r9
mov    %r12,%rcx
xor    %r8d,%r8d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
movsd  -0x8(%r9,%r8,8),%xmm1
mulsd  (%rcx),%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,(%rbx,%r13,8)
movsd  (%r9,%r8,8),%xmm0
mulsd  (%rcx,%r14,8),%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rbx,%r13,8)
add    $0x2,%r8
add    %rdx,%rcx
cmp    %r8,%rbp
jne    1220 <matrixmultiplication+0x110>
test   $0x1,%sil
je     11d0 <matrixmultiplication+0xc0>
imul   %r10,%r15
add    %r8,%r15
mov    0x8(%rsp),%rcx
movsd  (%rcx,%r15,8),%xmm1
imul   %r14,%r8
add    %rdi,%r8
mov    0x10(%rsp),%rcx
mulsd  (%rcx,%r8,8),%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
movsd  %xmm1,(%rbx,%r13,8)
jmp    11d0 <matrixmultiplication+0xc0>
add    $0x38,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @matrixmultiplication(double* %0, i32* %1, double* %2, i32* %3, double* %4) {
%6 = alloca double*
%7 = alloca i32*
%8 = alloca double*
%9 = alloca i32*
%10 = alloca double*
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca [2 x i32]
store double* %0, double** %6
store i32* %1, i32** %7
store double* %2, double** %8
store i32* %3, i32** %9
store double* %4, double** %10
%16 = load i32*, i32** %7
%17 = getelementptr inbounds i32, i32* %16, i64 0
%18 = load i32, i32* %17
%19 = load i32*, i32** %9
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %19, i64 1
%21 = load i32, i32* %20
%22 = mul nsw i32 %18, %21
store i32 %22, i32* %14
%23 = getelementptr inbounds [2 x i32], [2 x i32]* %15, i64 0, i64 0
%24 = load i32*, i32** %7
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 0
%26 = load i32, i32* %25
store i32 %26, i32* %23
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %23, i64 1
%28 = load i32*, i32** %9
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %28, i64 1
%30 = load i32, i32* %29
store i32 %30, i32* %27
store i32 0, i32* %11
br label %31
31: ; preds = %40, %5
%32 = load i32, i32* %11
%33 = load i32, i32* %14
%34 = icmp slt i32 %32, %33
br i1 %34, label %35, label %43
35: ; preds = %31
%36 = load double*, double** %10
%37 = load i32, i32* %11
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds double, double* %36, i64 %38
store double 0.000000e+00, double* %39
br label %40
40: ; preds = %35
%41 = load i32, i32* %11
%42 = add nsw i32 %41, 1
store i32 %42, i32* %11
br label %31
43: ; preds = %31
store i32 0, i32* %11
br label %44
44: ; preds = %106, %43
%45 = load i32, i32* %11
%46 = load i32*, i32** %7
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %46, i64 0
%48 = load i32, i32* %47
%49 = icmp slt i32 %45, %48
br i1 %49, label %50, label %109
50: ; preds = %44
store i32 0, i32* %13
br label %51
51: ; preds = %102, %50
%52 = load i32, i32* %13
%53 = load i32*, i32** %9
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %53, i64 1
%55 = load i32, i32* %54
%56 = icmp slt i32 %52, %55
br i1 %56, label %57, label %105
57: ; preds = %51
store i32 0, i32* %12
br label %58
58: ; preds = %98, %57
%59 = load i32, i32* %12
%60 = load i32*, i32** %9
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %60, i64 0
%62 = load i32, i32* %61
%63 = icmp slt i32 %59, %62
br i1 %63, label %64, label %101
64: ; preds = %58
%65 = load double*, double** %6
%66 = load i32, i32* %11
%67 = load i32*, i32** %7
%68 = getelementptr inbounds i32, i32* %67, i64 1
%69 = load i32, i32* %68
%70 = mul nsw i32 %66, %69
%71 = load i32, i32* %12
%72 = add nsw i32 %70, %71
%73 = sext i32 %72 to i64
%74 = getelementptr inbounds double, double* %65, i64 %73
%75 = load double, double* %74
%76 = load double*, double** %8
%77 = load i32, i32* %12
%78 = load i32*, i32** %9
%79 = getelementptr inbounds i32, i32* %78, i64 1
%80 = load i32, i32* %79
%81 = mul nsw i32 %77, %80
%82 = load i32, i32* %13
%83 = add nsw i32 %81, %82
%84 = sext i32 %83 to i64
%85 = getelementptr inbounds double, double* %76, i64 %84
%86 = load double, double* %85
%87 = load double*, double** %10
%88 = load i32, i32* %11
%89 = getelementptr inbounds [2 x i32], [2 x i32]* %15, i64 0, i64 1
%90 = load i32, i32* %89
%91 = mul nsw i32 %88, %90
%92 = load i32, i32* %13
%93 = add nsw i32 %91, %92
%94 = sext i32 %93 to i64
%95 = getelementptr inbounds double, double* %87, i64 %94
%96 = load double, double* %95
%97 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %75, double %86, double %96)
store double %97, double* %95
br label %98
98: ; preds = %64
%99 = load i32, i32* %12
%100 = add nsw i32 %99, 1
store i32 %100, i32* %12
br label %58
101: ; preds = %58
br label %102
102: ; preds = %101
%103 = load i32, i32* %13
%104 = add nsw i32 %103, 1
store i32 %104, i32* %13
br label %51
105: ; preds = %51
br label %106
106: ; preds = %105
%107 = load i32, i32* %11
%108 = add nsw i32 %107, 1
store i32 %108, i32* %11
br label %44
109: ; preds = %44
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @matrixmultiplication(double* nocapture %0, i32* nocapture %1, double* nocapture %2, i32* nocapture %3, double* nocapture %4) {
%6 = load i32, i32* %1
%7 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 1
%8 = load i32, i32* %7
%9 = mul i32 %8, %6
%10 = icmp sgt i32 %9, 0
br i1 %10, label %11, label %15
11: ; preds = %5
%12 = bitcast double* %4 to i8*
%13 = zext i32 %9 to i64
%14 = shl nuw nsw i64 %13, 3
br label %15
15: ; preds = %11, %5
%16 = icmp sgt i32 %6, 0
br i1 %16, label %17, label %85
17: ; preds = %15
%18 = icmp sgt i32 %8, 0
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 1
%20 = sext i32 %8 to i64
%21 = zext i32 %6 to i64
%22 = zext i32 %8 to i64
br label %23
23: ; preds = %17, %82
%24 = phi i64 [ 0, %17 ], [ %83, %82 ]
br i1 %18, label %25, label %82
25: ; preds = %23
%26 = load i32, i32* %3
%27 = icmp sgt i32 %26, 0
%28 = mul nsw i64 %24, %20
%29 = zext i32 %26 to i64
%30 = and i64 %29, 1
%31 = icmp eq i32 %26, 1
%32 = and i64 %29, 4294967294
%33 = icmp eq i64 %30, 0
br label %34
34: ; preds = %25, %79
%35 = phi i64 [ 0, %25 ], [ %80, %79 ]
br i1 %27, label %36, label %79
36: ; preds = %34
%37 = load i32, i32* %19
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = mul nsw i64 %24, %38
%40 = add nsw i64 %35, %28
%41 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %40
%42 = load double, double* %41
br i1 %31, label %67, label %43
43: ; preds = %36, %43
%44 = phi double [ %63, %43 ], [ %42, %36 ]
%45 = phi i64 [ %64, %43 ], [ 0, %36 ]
%46 = phi i64 [ %65, %43 ], [ 0, %36 ]
%47 = add nsw i64 %39, %45
%48 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %47
%49 = load double, double* %48
%50 = mul nsw i64 %45, %20
%51 = add nsw i64 %50, %35
%52 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %51
%53 = load double, double* %52
%54 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %49, double %53, double %44)
store double %54, double* %41
%55 = or i64 %45, 1
%56 = add nsw i64 %39, %55
%57 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %56
%58 = load double, double* %57
%59 = mul nsw i64 %55, %20
%60 = add nsw i64 %59, %35
%61 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %60
%62 = load double, double* %61
%63 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %58, double %62, double %54)
store double %63, double* %41
%64 = add nuw nsw i64 %45, 2
%65 = add i64 %46, 2
%66 = icmp eq i64 %65, %32
br i1 %66, label %67, label %43
67: ; preds = %43, %36
%68 = phi double [ %42, %36 ], [ %63, %43 ]
%69 = phi i64 [ 0, %36 ], [ %64, %43 ]
br i1 %33, label %79, label %70
70: ; preds = %67
%71 = add nsw i64 %39, %69
%72 = getelementptr inbounds double, double* %0, i64 %71
%73 = load double, double* %72
%74 = mul nsw i64 %69, %20
%75 = add nsw i64 %74, %35
%76 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %75
%77 = load double, double* %76
%78 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %73, double %77, double %68)
store double %78, double* %41
br label %79
79: ; preds = %70, %67, %34
%80 = add nuw nsw i64 %35, 1
%81 = icmp eq i64 %80, %22
br i1 %81, label %82, label %34
82: ; preds = %79, %23
%83 = add nuw nsw i64 %24, 1
%84 = icmp eq i64 %83, %21
br i1 %84, label %85, label %23
85: ; preds = %82, %15
ret void
}