void sumprod(int r, int n, double out[n], double u[r][n], double v[r][n]) {
  for (int i = 0; i < n; i++) {
    double total = 0.0;
    for (int k = 0; k < r; k++)
      total += u[k][i] * v[k][i];
    out[i] = total;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<sumprod>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
mov    %r8,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    11d2 <sumprod+0xd2>
xorps  %xmm0,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11b2 <sumprod+0xb2>
mov    -0x40(%rbp),%rdx
mov    -0x48(%rbp),%rsi
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
imul   %rsi,%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
imul   %rdx,%rcx
shl    $0x3,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
movsd  -0x30(%rbp),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,-0x30(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    1146 <sumprod+0x46>
movsd  -0x30(%rbp),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x24(%rbp),%rcx
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    112b <sumprod+0x2b>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<sumprod>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %rdx,-0x18(%rsp)
mov    %edi,-0x34(%rsp)
test   %esi,%esi
jle    126d <sumprod+0x16d>
mov    %r8,%r10
mov    %rcx,%r11
mov    %esi,%ecx
mov    -0x34(%rsp),%r14d
lea    -0x1(%r14),%rax
mov    %rax,-0x28(%rsp)
mov    %r14d,%eax
and    $0x3,%eax
mov    %rax,-0x30(%rsp)
and    $0xfffffffc,%r14d
mov    %rcx,%r12
shl    $0x4,%r12
lea    (%r8,%r12,1),%r15
mov    %rcx,%r13
shl    $0x5,%r13
add    %r11,%r12
lea    (%r8,%rcx,8),%rbx
lea    (%r11,%rcx,8),%rax
mov    %rcx,-0x20(%rsp)
lea    0x0(,%rcx,8),%rsi
lea    (%rsi,%rsi,2),%rbp
lea    (%r8,%rbp,1),%r9
add    %r11,%rbp
xor    %edx,%edx
mov    %r11,%rcx
xor    %edi,%edi
jmp    11b3 <sumprod+0xb3>
xchg   %ax,%ax
xorpd  %xmm0,%xmm0
mov    -0x18(%rsp),%rdx
mov    -0x10(%rsp),%rdi
movsd  %xmm0,(%rdx,%rdi,8)
add    $0x1,%rdi
mov    -0x8(%rsp),%rdx
add    $0x8,%rdx
add    $0x8,%r8
add    $0x8,%rcx
cmp    -0x20(%rsp),%rdi
je     126d <sumprod+0x16d>
cmpl   $0x0,-0x34(%rsp)
mov    %rdx,-0x8(%rsp)
mov    %rdi,-0x10(%rsp)
jle    1180 <sumprod+0x80>
cmpq   $0x3,-0x28(%rsp)
jae    11e0 <sumprod+0xe0>
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %edi,%edi
jmp    123a <sumprod+0x13a>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
xorpd  %xmm0,%xmm0
xor    %edi,%edi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
movsd  (%r11,%rdx,1),%xmm1
mulsd  (%r10,%rdx,1),%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
movsd  (%rax,%rdx,1),%xmm0
mulsd  (%rbx,%rdx,1),%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  (%r12,%rdx,1),%xmm1
mulsd  (%r15,%rdx,1),%xmm1
addsd  %xmm0,%xmm1
movsd  0x0(%rbp,%rdx,1),%xmm0
mulsd  (%r9,%rdx,1),%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
add    $0x4,%rdi
add    %r13,%rdx
cmp    %rdi,%r14
jne    11f0 <sumprod+0xf0>
cmpq   $0x0,-0x30(%rsp)
je     1184 <sumprod+0x84>
imul   %rsi,%rdi
mov    -0x30(%rsp),%rdx
nop
movsd  (%rcx,%rdi,1),%xmm1
mulsd  (%r8,%rdi,1),%xmm1
addsd  %xmm1,%xmm0
add    %rsi,%rdi
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
jne    1250 <sumprod+0x150>
jmp    1184 <sumprod+0x84>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

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

LLVM IR (-O2):
define void @sumprod(i32 %0, i32 %1, double* nocapture writeonly %2, double* nocapture %3, double* nocapture %4) {
%6 = zext i32 %1 to i64
%7 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %7, label %8, label %21
8: ; preds = %5
%9 = icmp sgt i32 %0, 0
%10 = zext i32 %0 to i64
%11 = add nsw i64 %10, -1
%12 = and i64 %10, 3
%13 = icmp ult i64 %11, 3
%14 = and i64 %10, 4294967292
%15 = icmp eq i64 %12, 0
br label %16
16: ; preds = %8, %39
%17 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %42, %39 ]
br i1 %9, label %18, label %39
18: ; preds = %16
%19 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %17
%20 = getelementptr inbounds double, double* %4, i64 %17
br i1 %13, label %22, label %44
21: ; preds = %39, %5
ret void
22: ; preds = %44, %18
%23 = phi double [ undef, %18 ], [ %74, %44 ]
%24 = phi i64 [ 0, %18 ], [ %75, %44 ]
%25 = phi double [ 0.000000e+00, %18 ], [ %74, %44 ]
br i1 %15, label %39, label %26
26: ; preds = %22, %26
%27 = phi i64 [ %36, %26 ], [ %24, %22 ]
%28 = phi double [ %35, %26 ], [ %25, %22 ]
%29 = phi i64 [ %37, %26 ], [ 0, %22 ]
%30 = mul nuw nsw i64 %27, %6
%31 = getelementptr inbounds double, double* %19, i64 %30
%32 = load double, double* %31
%33 = getelementptr inbounds double, double* %20, i64 %30
%34 = load double, double* %33
%35 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %32, double %34, double %28)
%36 = add nuw nsw i64 %27, 1
%37 = add i64 %29, 1
%38 = icmp eq i64 %37, %12
br i1 %38, label %39, label %26
39: ; preds = %22, %26, %16
%40 = phi double [ 0.000000e+00, %16 ], [ %23, %22 ], [ %35, %26 ]
%41 = getelementptr inbounds double, double* %2, i64 %17
store double %40, double* %41
%42 = add nuw nsw i64 %17, 1
%43 = icmp eq i64 %42, %6
br i1 %43, label %21, label %16
44: ; preds = %18, %44
%45 = phi i64 [ %75, %44 ], [ 0, %18 ]
%46 = phi double [ %74, %44 ], [ 0.000000e+00, %18 ]
%47 = phi i64 [ %76, %44 ], [ 0, %18 ]
%48 = mul nuw nsw i64 %45, %6
%49 = getelementptr inbounds double, double* %19, i64 %48
%50 = load double, double* %49
%51 = getelementptr inbounds double, double* %20, i64 %48
%52 = load double, double* %51
%53 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %50, double %52, double %46)
%54 = or i64 %45, 1
%55 = mul nuw nsw i64 %54, %6
%56 = getelementptr inbounds double, double* %19, i64 %55
%57 = load double, double* %56
%58 = getelementptr inbounds double, double* %20, i64 %55
%59 = load double, double* %58
%60 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %57, double %59, double %53)
%61 = or i64 %45, 2
%62 = mul nuw nsw i64 %61, %6
%63 = getelementptr inbounds double, double* %19, i64 %62
%64 = load double, double* %63
%65 = getelementptr inbounds double, double* %20, i64 %62
%66 = load double, double* %65
%67 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %64, double %66, double %60)
%68 = or i64 %45, 3
%69 = mul nuw nsw i64 %68, %6
%70 = getelementptr inbounds double, double* %19, i64 %69
%71 = load double, double* %70
%72 = getelementptr inbounds double, double* %20, i64 %69
%73 = load double, double* %72
%74 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %71, double %73, double %67)
%75 = add nuw nsw i64 %45, 4
%76 = add i64 %47, 4
%77 = icmp eq i64 %76, %14
br i1 %77, label %22, label %44
}