void mmul2(int *a, int *b, int *res, int h, int w) {
  for (int i = 0; i < h; i++) {
    for (int j = 0; j < w; j++) {
      for (int k = 0; k < w; k += 2) {
        (res + i * w)[j] += (a + i * w)[k] * (b + k * w)[j];
        (res + i * w)[j] += (a + i * w)[k + 1] * (b + (k + 1) * w)[j];
      }
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mmul2>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
mov    %r8d,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    123c <mmul2+0x13c>
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    1229 <mmul2+0x129>
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jge    1216 <mmul2+0x116>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
imul   -0x20(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
imul   -0x20(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
imul   (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
imul   -0x20(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
add    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
imul   -0x20(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
imul   -0x20(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
imul   (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
imul   -0x20(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
add    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    1144 <mmul2+0x44>
jmp    121b <mmul2+0x11b>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1131 <mmul2+0x31>
jmp    122e <mmul2+0x12e>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    111e <mmul2+0x1e>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mmul2>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %rdx,-0x8(%rsp)
mov    %rsi,-0x10(%rsp)
test   %ecx,%ecx
jle    11b6 <mmul2+0xb6>
movslq %r8d,%r13
mov    %ecx,%esi
mov    %r13d,%r10d
lea    0x0(,%r13,8),%r12
add    $0x4,%rdi
lea    0x0(,%r13,4),%r11
xor    %r14d,%r14d
jmp    114c <mmul2+0x4c>
nopl   (%rax)
add    $0x1,%r14
add    %r11,%rdi
cmp    %rsi,%r14
je     11b6 <mmul2+0xb6>
test   %r8d,%r8d
jle    1140 <mmul2+0x40>
mov    %r14,%rax
imul   %r13,%rax
mov    -0x8(%rsp),%rcx
lea    (%rcx,%rax,4),%rbx
mov    -0x10(%rsp),%r15
xor    %ecx,%ecx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rbx,%rcx,4),%ebp
mov    %r15,%rax
xor    %r9d,%r9d
nopl   0x0(%rax)
mov    (%rax),%edx
imul   -0x4(%rdi,%r9,4),%edx
add    %ebp,%edx
mov    %edx,(%rbx,%rcx,4)
mov    (%rax,%r13,4),%ebp
imul   (%rdi,%r9,4),%ebp
add    %edx,%ebp
mov    %ebp,(%rbx,%rcx,4)
add    $0x2,%r9
add    %r12,%rax
cmp    %r13,%r9
jl     1180 <mmul2+0x80>
add    $0x1,%rcx
add    $0x4,%r15
cmp    %r10,%rcx
jne    1170 <mmul2+0x70>
jmp    1140 <mmul2+0x40>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @mmul2(i32* %0, i32* %1, i32* %2, i32 %3, i32 %4) {
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32*
%8 = alloca i32*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
store i32* %0, i32** %6
store i32* %1, i32** %7
store i32* %2, i32** %8
store i32 %3, i32* %9
store i32 %4, i32* %10
store i32 0, i32* %11
br label %14
14: ; preds = %103, %5
%15 = load i32, i32* %11
%16 = load i32, i32* %9
%17 = icmp slt i32 %15, %16
br i1 %17, label %18, label %106
18: ; preds = %14
store i32 0, i32* %12
br label %19
19: ; preds = %99, %18
%20 = load i32, i32* %12
%21 = load i32, i32* %10
%22 = icmp slt i32 %20, %21
br i1 %22, label %23, label %102
23: ; preds = %19
store i32 0, i32* %13
br label %24
24: ; preds = %95, %23
%25 = load i32, i32* %13
%26 = load i32, i32* %10
%27 = icmp slt i32 %25, %26
br i1 %27, label %28, label %98
28: ; preds = %24
%29 = load i32*, i32** %6
%30 = load i32, i32* %11
%31 = load i32, i32* %10
%32 = mul nsw i32 %30, %31
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %33
%35 = load i32, i32* %13
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %34, i64 %36
%38 = load i32, i32* %37
%39 = load i32*, i32** %7
%40 = load i32, i32* %13
%41 = load i32, i32* %10
%42 = mul nsw i32 %40, %41
%43 = sext i32 %42 to i64
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %39, i64 %43
%45 = load i32, i32* %12
%46 = sext i32 %45 to i64
%47 = getelementptr inbounds i32, i32* %44, i64 %46
%48 = load i32, i32* %47
%49 = mul nsw i32 %38, %48
%50 = load i32*, i32** %8
%51 = load i32, i32* %11
%52 = load i32, i32* %10
%53 = mul nsw i32 %51, %52
%54 = sext i32 %53 to i64
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %50, i64 %54
%56 = load i32, i32* %12
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %55, i64 %57
%59 = load i32, i32* %58
%60 = add nsw i32 %59, %49
store i32 %60, i32* %58
%61 = load i32*, i32** %6
%62 = load i32, i32* %11
%63 = load i32, i32* %10
%64 = mul nsw i32 %62, %63
%65 = sext i32 %64 to i64
%66 = getelementptr inbounds i32, i32* %61, i64 %65
%67 = load i32, i32* %13
%68 = add nsw i32 %67, 1
%69 = sext i32 %68 to i64
%70 = getelementptr inbounds i32, i32* %66, i64 %69
%71 = load i32, i32* %70
%72 = load i32*, i32** %7
%73 = load i32, i32* %13
%74 = add nsw i32 %73, 1
%75 = load i32, i32* %10
%76 = mul nsw i32 %74, %75
%77 = sext i32 %76 to i64
%78 = getelementptr inbounds i32, i32* %72, i64 %77
%79 = load i32, i32* %12
%80 = sext i32 %79 to i64
%81 = getelementptr inbounds i32, i32* %78, i64 %80
%82 = load i32, i32* %81
%83 = mul nsw i32 %71, %82
%84 = load i32*, i32** %8
%85 = load i32, i32* %11
%86 = load i32, i32* %10
%87 = mul nsw i32 %85, %86
%88 = sext i32 %87 to i64
%89 = getelementptr inbounds i32, i32* %84, i64 %88
%90 = load i32, i32* %12
%91 = sext i32 %90 to i64
%92 = getelementptr inbounds i32, i32* %89, i64 %91
%93 = load i32, i32* %92
%94 = add nsw i32 %93, %83
store i32 %94, i32* %92
br label %95
95: ; preds = %28
%96 = load i32, i32* %13
%97 = add nsw i32 %96, 2
store i32 %97, i32* %13
br label %24
98: ; preds = %24
br label %99
99: ; preds = %98
%100 = load i32, i32* %12
%101 = add nsw i32 %100, 1
store i32 %101, i32* %12
br label %19
102: ; preds = %19
br label %103
103: ; preds = %102
%104 = load i32, i32* %11
%105 = add nsw i32 %104, 1
store i32 %105, i32* %11
br label %14
106: ; preds = %14
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @mmul2(i32* nocapture %0, i32* nocapture %1, i32* nocapture %2, i32 %3, i32 %4) {
%6 = icmp sgt i32 %3, 0
br i1 %6, label %7, label %18
7: ; preds = %5
%8 = icmp sgt i32 %4, 0
%9 = sext i32 %4 to i64
%10 = zext i32 %3 to i64
%11 = zext i32 %4 to i64
br label %12
12: ; preds = %7, %25
%13 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %26, %25 ]
br i1 %8, label %14, label %25
14: ; preds = %12
%15 = mul nsw i64 %13, %9
%16 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %15
%17 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %15
br label %19
18: ; preds = %25, %5
ret void
19: ; preds = %28, %14
%20 = phi i64 [ 0, %14 ], [ %29, %28 ]
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 %20
%22 = load i32, i32* %21
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %20
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %20
br label %31
25: ; preds = %28, %12
%26 = add nuw nsw i64 %13, 1
%27 = icmp eq i64 %26, %10
br i1 %27, label %18, label %12
28: ; preds = %31
%29 = add nuw nsw i64 %20, 1
%30 = icmp eq i64 %29, %11
br i1 %30, label %25, label %19
31: ; preds = %19, %31
%32 = phi i32 [ %22, %19 ], [ %48, %31 ]
%33 = phi i64 [ 0, %19 ], [ %49, %31 ]
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %16, i64 %33
%35 = load i32, i32* %34
%36 = mul nsw i64 %33, %9
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %23, i64 %36
%38 = load i32, i32* %37
%39 = mul nsw i32 %38, %35
%40 = add nsw i32 %32, %39
store i32 %40, i32* %21
%41 = or i64 %33, 1
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %16, i64 %41
%43 = load i32, i32* %42
%44 = mul nsw i64 %41, %9
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 %44
%46 = load i32, i32* %45
%47 = mul nsw i32 %46, %43
%48 = add nsw i32 %47, %40
store i32 %48, i32* %21
%49 = add nuw nsw i64 %33, 2
%50 = icmp slt i64 %49, %9
br i1 %50, label %31, label %28
}