void naive1(int M, int N, float *A, int K, float *B, float *C, float *S) {
  int k;
  for (k = 0; k < K; k++) {
    register int m, n;
    register float tmp;
    for (m = 0; m < M; m++) {
      tmp = 0;
      for (n = 0; n < N; n++)
        tmp += A[m * N + n] * B[n * K + k];
      C[m * K + k] = tmp;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<naive1>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    0x10(%rbp),%rax
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
mov    %r8,-0x20(%rbp)
mov    %r9,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    11e6 <naive1+0xe6>
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11d3 <naive1+0xd3>
xorps  %xmm0,%xmm0
movss  %xmm0,-0x38(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    11aa <naive1+0xaa>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
imul   -0x8(%rbp),%ecx
add    -0x34(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm0
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x34(%rbp),%ecx
imul   -0x14(%rbp),%ecx
add    -0x2c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  (%rax,%rcx,4),%xmm2
movss  -0x38(%rbp),%xmm1
mulss  %xmm2,%xmm0
addss  %xmm1,%xmm0
movss  %xmm0,-0x38(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    1152 <naive1+0x52>
movss  -0x38(%rbp),%xmm0
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
imul   -0x14(%rbp),%ecx
add    -0x2c(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
movss  %xmm0,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1137 <naive1+0x37>
jmp    11d8 <naive1+0xd8>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1124 <naive1+0x24>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<naive1>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %r8,-0x18(%rsp)
mov    %rdx,-0x20(%rsp)
mov    %edi,-0x24(%rsp)
test   %ecx,%ecx
jle    1241 <naive1+0x141>
mov    %ecx,%eax
movslq %esi,%rdx
mov    -0x24(%rsp),%r15d
mov    %edx,%r11d
mov    %r11d,%ebx
and    $0xfffffffe,%ebx
mov    -0x20(%rsp),%rcx
add    $0x4,%rcx
mov    %rcx,-0x10(%rsp)
mov    %rdx,-0x8(%rsp)
lea    0x0(,%rdx,4),%r12
lea    0x0(,%rax,8),%rcx
xor    %r13d,%r13d
mov    -0x18(%rsp),%r8
mov    -0x20(%rsp),%rdx
jmp    1181 <naive1+0x81>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
add    $0x1,%r13
add    $0x4,%r8
cmp    %rax,%r13
je     1241 <naive1+0x141>
cmpl   $0x0,-0x24(%rsp)
jle    1170 <naive1+0x70>
mov    -0x10(%rsp),%r14
xor    %r10d,%r10d
jmp    11bf <naive1+0xbf>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
xorps  %xmm0,%xmm0
mov    %r10,%rdi
imul   %rax,%rdi
add    %r13,%rdi
movss  %xmm0,(%r9,%rdi,4)
add    $0x1,%r10
add    %r12,%r14
cmp    %r15,%r10
je     1170 <naive1+0x70>
test   %esi,%esi
jle    11a0 <naive1+0xa0>
cmp    $0x1,%esi
jne    11d0 <naive1+0xd0>
xorps  %xmm0,%xmm0
xor    %edi,%edi
jmp    120f <naive1+0x10f>
nop
xorps  %xmm1,%xmm1
mov    %r8,%rbp
xor    %edi,%edi
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movss  -0x4(%r14,%rdi,4),%xmm2
mulss  0x0(%rbp),%xmm2
movss  (%r14,%rdi,4),%xmm0
addss  %xmm1,%xmm2
mulss  0x0(%rbp,%rax,4),%xmm0
addss  %xmm2,%xmm0
add    $0x2,%rdi
add    %rcx,%rbp
movaps %xmm0,%xmm1
cmp    %rdi,%rbx
jne    11e0 <naive1+0xe0>
test   $0x1,%r11b
je     11a3 <naive1+0xa3>
mov    %r10,%rbp
imul   -0x8(%rsp),%rbp
add    %rdi,%rbp
movss  (%rdx,%rbp,4),%xmm1
imul   %rax,%rdi
add    %r13,%rdi
mov    -0x18(%rsp),%rbp
mulss  0x0(%rbp,%rdi,4),%xmm1
addss  %xmm1,%xmm0
jmp    11a3 <naive1+0xa3>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @naive1(i32 %0, i32 %1, float* %2, i32 %3, float* %4, float* %5, float* %6) {
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca float*
%11 = alloca i32
%12 = alloca float*
%13 = alloca float*
%14 = alloca float*
%15 = alloca i32
%16 = alloca i32
%17 = alloca i32
%18 = alloca float
store i32 %0, i32* %8
store i32 %1, i32* %9
store float* %2, float** %10
store i32 %3, i32* %11
store float* %4, float** %12
store float* %5, float** %13
store float* %6, float** %14
store i32 0, i32* %15
br label %19
19: ; preds = %71, %7
%20 = load i32, i32* %15
%21 = load i32, i32* %11
%22 = icmp slt i32 %20, %21
br i1 %22, label %23, label %74
23: ; preds = %19
store i32 0, i32* %16
br label %24
24: ; preds = %67, %23
%25 = load i32, i32* %16
%26 = load i32, i32* %8
%27 = icmp slt i32 %25, %26
br i1 %27, label %28, label %70
28: ; preds = %24
store float 0.000000e+00, float* %18
store i32 0, i32* %17
br label %29
29: ; preds = %54, %28
%30 = load i32, i32* %17
%31 = load i32, i32* %9
%32 = icmp slt i32 %30, %31
br i1 %32, label %33, label %57
33: ; preds = %29
%34 = load float*, float** %10
%35 = load i32, i32* %16
%36 = load i32, i32* %9
%37 = mul nsw i32 %35, %36
%38 = load i32, i32* %17
%39 = add nsw i32 %37, %38
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds float, float* %34, i64 %40
%42 = load float, float* %41
%43 = load float*, float** %12
%44 = load i32, i32* %17
%45 = load i32, i32* %11
%46 = mul nsw i32 %44, %45
%47 = load i32, i32* %15
%48 = add nsw i32 %46, %47
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds float, float* %43, i64 %49
%51 = load float, float* %50
%52 = load float, float* %18
%53 = call float @llvm.fmuladd.f32(float %42, float %51, float %52)
store float %53, float* %18
br label %54
54: ; preds = %33
%55 = load i32, i32* %17
%56 = add nsw i32 %55, 1
store i32 %56, i32* %17
br label %29
57: ; preds = %29
%58 = load float, float* %18
%59 = load float*, float** %13
%60 = load i32, i32* %16
%61 = load i32, i32* %11
%62 = mul nsw i32 %60, %61
%63 = load i32, i32* %15
%64 = add nsw i32 %62, %63
%65 = sext i32 %64 to i64
%66 = getelementptr inbounds float, float* %59, i64 %65
store float %58, float* %66
br label %67
67: ; preds = %57
%68 = load i32, i32* %16
%69 = add nsw i32 %68, 1
store i32 %69, i32* %16
br label %24
70: ; preds = %24
br label %71
71: ; preds = %70
%72 = load i32, i32* %15
%73 = add nsw i32 %72, 1
store i32 %73, i32* %15
br label %19
74: ; preds = %19
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @naive1(i32 %0, i32 %1, float* nocapture %2, i32 %3, float* nocapture %4, float* nocapture writeonly %5, float* nocapture readnone %6) {
%8 = icmp sgt i32 %3, 0
br i1 %8, label %9, label %74
9: ; preds = %7
%10 = icmp sgt i32 %0, 0
%11 = icmp sgt i32 %1, 0
%12 = zext i32 %3 to i64
%13 = sext i32 %1 to i64
%14 = zext i32 %3 to i64
%15 = zext i32 %0 to i64
%16 = zext i32 %1 to i64
%17 = and i64 %16, 1
%18 = icmp eq i32 %1, 1
%19 = and i64 %16, 4294967294
%20 = icmp eq i64 %17, 0
br label %21
21: ; preds = %9, %71
%22 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %72, %71 ]
br i1 %10, label %23, label %71
23: ; preds = %21, %64
%24 = phi i64 [ %69, %64 ], [ 0, %21 ]
br i1 %11, label %25, label %64
25: ; preds = %23
%26 = mul nsw i64 %24, %13
br i1 %18, label %51, label %27
27: ; preds = %25, %27
%28 = phi i64 [ %48, %27 ], [ 0, %25 ]
%29 = phi float [ %47, %27 ], [ 0.000000e+00, %25 ]
%30 = phi i64 [ %49, %27 ], [ 0, %25 ]
%31 = add nsw i64 %28, %26
%32 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %31
%33 = load float, float* %32
%34 = mul nsw i64 %28, %12
%35 = add nuw nsw i64 %34, %22
%36 = getelementptr inbounds float, float* %4, i64 %35
%37 = load float, float* %36
%38 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %33, float %37, float %29)
%39 = or i64 %28, 1
%40 = add nsw i64 %39, %26
%41 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %40
%42 = load float, float* %41
%43 = mul nsw i64 %39, %12
%44 = add nuw nsw i64 %43, %22
%45 = getelementptr inbounds float, float* %4, i64 %44
%46 = load float, float* %45
%47 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %42, float %46, float %38)
%48 = add nuw nsw i64 %28, 2
%49 = add i64 %30, 2
%50 = icmp eq i64 %49, %19
br i1 %50, label %51, label %27
51: ; preds = %27, %25
%52 = phi float [ undef, %25 ], [ %47, %27 ]
%53 = phi i64 [ 0, %25 ], [ %48, %27 ]
%54 = phi float [ 0.000000e+00, %25 ], [ %47, %27 ]
br i1 %20, label %64, label %55
55: ; preds = %51
%56 = add nsw i64 %53, %26
%57 = getelementptr inbounds float, float* %2, i64 %56
%58 = load float, float* %57
%59 = mul nsw i64 %53, %12
%60 = add nuw nsw i64 %59, %22
%61 = getelementptr inbounds float, float* %4, i64 %60
%62 = load float, float* %61
%63 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %58, float %62, float %54)
br label %64
64: ; preds = %55, %51, %23
%65 = phi float [ 0.000000e+00, %23 ], [ %52, %51 ], [ %63, %55 ]
%66 = mul nsw i64 %24, %12
%67 = add nuw nsw i64 %66, %22
%68 = getelementptr inbounds float, float* %5, i64 %67
store float %65, float* %68
%69 = add nuw nsw i64 %24, 1
%70 = icmp eq i64 %69, %15
br i1 %70, label %71, label %23
71: ; preds = %64, %21
%72 = add nuw nsw i64 %22, 1
%73 = icmp eq i64 %72, %14
br i1 %73, label %74, label %21
74: ; preds = %71, %7
ret void
}