void dsyrk_ref(int n, double *A, int lda, double *C) {
  double temp;
  int ii, jj, kk;
  for (jj = 0; jj < n; jj++) {
    for (kk = 0; kk < n; kk++) {
      temp = A[jj + lda * kk];
      for (ii = jj; ii < n; ii++) {
        C[ii + lda * jj] += temp * A[ii + lda * kk];
      }
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<dsyrk_ref>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11dd <dsyrk_ref+0xdd>
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11ca <dsyrk_ref+0xca>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x30(%rbp),%ecx
mov    -0x14(%rbp),%edx
imul   -0x34(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm0
movsd  %xmm0,-0x28(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    11b7 <dsyrk_ref+0xb7>
movsd  -0x28(%rbp),%xmm0
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
mov    -0x14(%rbp),%edx
imul   -0x34(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm2
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
mov    -0x14(%rbp),%edx
imul   -0x30(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movsd  (%rax,%rcx,8),%xmm1
mulsd  %xmm2,%xmm0
addsd  %xmm1,%xmm0
movsd  %xmm0,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    115b <dsyrk_ref+0x5b>
jmp    11bc <dsyrk_ref+0xbc>
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    112c <dsyrk_ref+0x2c>
jmp    11cf <dsyrk_ref+0xcf>
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    1119 <dsyrk_ref+0x19>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<dsyrk_ref>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %rcx,-0x60(%rsp)
test   %edi,%edi
jle    133d <dsyrk_ref+0x23d>
mov    %rsi,%r15
movslq %edx,%rax
mov    %edi,%edx
lea    0x0(,%rax,8),%r14
mov    %rax,-0x58(%rsp)
lea    0x8(,%rax,8),%rsi
mov    %rdx,%rax
neg    %rax
mov    %rax,-0x8(%rsp)
lea    0x10(%r15),%r10
mov    -0x60(%rsp),%rcx
lea    0x10(%rcx),%rax
lea    0x8(%rcx),%rbx
xor    %r11d,%r11d
mov    %rdx,%r13
mov    %rsi,-0x48(%rsp)
jmp    118a <dsyrk_ref+0x8a>
nopl   (%rax)
add    $0x1,%r11
mov    -0x40(%rsp),%r13
add    $0xffffffffffffffff,%r13
mov    -0x38(%rsp),%r10
add    $0x8,%r10
mov    -0x48(%rsp),%rsi
add    %rsi,%rax
add    %r14,%rbx
cmp    %rdx,%r11
je     133d <dsyrk_ref+0x23d>
mov    %r13,-0x40(%rsp)
and    $0xfffffffffffffffc,%r13
mov    %rdx,%rdi
sub    %r11,%rdi
mov    %rsi,%rcx
imul   %r11,%rcx
mov    -0x60(%rsp),%rsi
add    %rsi,%rcx
mov    %rcx,-0x10(%rsp)
mov    %r11,%rbp
imul   -0x58(%rsp),%rbp
mov    %rbp,%rcx
mov    %rbp,-0x18(%rsp)
lea    (%rdx,%rbp,1),%rcx
lea    (%rsi,%rcx,8),%rcx
mov    %rcx,-0x20(%rsp)
mov    %rdi,-0x50(%rsp)
and    $0xfffffffffffffffc,%rdi
mov    %rdi,-0x28(%rsp)
lea    (%r11,%rdi,1),%rcx
mov    %rcx,-0x30(%rsp)
mov    %r15,%rsi
mov    %r10,-0x38(%rsp)
xor    %ebp,%ebp
jmp    1203 <dsyrk_ref+0x103>
xchg   %ax,%ax
add    $0x1,%rbp
add    %r14,%r10
add    %r14,%rsi
cmp    %rdx,%rbp
je     1160 <dsyrk_ref+0x60>
mov    %rbp,%r8
imul   -0x58(%rsp),%r8
lea    (%r8,%r11,1),%rcx
movsd  (%r15,%rcx,8),%xmm0
mov    %r11,%r9
cmpq   $0x4,-0x50(%rsp)
jb     12b0 <dsyrk_ref+0x1b0>
lea    (%r8,%rdx,1),%rdi
lea    (%r15,%rdi,8),%rdi
cmp    %rdi,-0x10(%rsp)
jae    1242 <dsyrk_ref+0x142>
lea    (%r15,%rcx,8),%rcx
mov    %r11,%r9
cmp    -0x20(%rsp),%rcx
jb     12b0 <dsyrk_ref+0x1b0>
movapd %xmm0,%xmm1
unpcklpd %xmm0,%xmm1
xor    %ecx,%ecx
nopl   0x0(%rax)
movupd -0x10(%r10,%rcx,8),%xmm2
movupd (%r10,%rcx,8),%xmm3
movupd -0x10(%rax,%rcx,8),%xmm4
movupd (%rax,%rcx,8),%xmm5
mulpd  %xmm1,%xmm2
addpd  %xmm4,%xmm2
mulpd  %xmm1,%xmm3
addpd  %xmm5,%xmm3
movupd %xmm2,-0x10(%rax,%rcx,8)
movupd %xmm3,(%rax,%rcx,8)
add    $0x4,%rcx
cmp    %rcx,%r13
jne    1250 <dsyrk_ref+0x150>
mov    -0x30(%rsp),%r9
mov    -0x28(%rsp),%rcx
cmp    %rcx,-0x50(%rsp)
je     11f0 <dsyrk_ref+0xf0>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %edx,%ecx
sub    %r9d,%ecx
mov    %r9,%r12
test   $0x1,%cl
je     12e5 <dsyrk_ref+0x1e5>
add    %r9,%r8
mov    -0x18(%rsp),%rcx
add    %r9,%rcx
movsd  (%r15,%r8,8),%xmm1
mulsd  %xmm0,%xmm1
mov    -0x60(%rsp),%rdi
addsd  (%rdi,%rcx,8),%xmm1
movsd  %xmm1,(%rdi,%rcx,8)
lea    0x1(%r9),%r12
not    %r9
cmp    -0x8(%rsp),%r9
je     11f0 <dsyrk_ref+0xf0>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movsd  (%rsi,%r12,8),%xmm1
mulsd  %xmm0,%xmm1
addsd  -0x8(%rbx,%r12,8),%xmm1
movsd  %xmm1,-0x8(%rbx,%r12,8)
movsd  0x8(%rsi,%r12,8),%xmm1
mulsd  %xmm0,%xmm1
addsd  (%rbx,%r12,8),%xmm1
movsd  %xmm1,(%rbx,%r12,8)
add    $0x2,%r12
cmp    %r12,%rdx
jne    1300 <dsyrk_ref+0x200>
jmp    11f0 <dsyrk_ref+0xf0>
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @dsyrk_ref(i32 %0, double* %1, i32 %2, double* %3) {
%5 = alloca i32
%6 = alloca double*
%7 = alloca i32
%8 = alloca double*
%9 = alloca double
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
store i32 %0, i32* %5
store double* %1, double** %6
store i32 %2, i32* %7
store double* %3, double** %8
store i32 0, i32* %11
br label %13
13: ; preds = %66, %4
%14 = load i32, i32* %11
%15 = load i32, i32* %5
%16 = icmp slt i32 %14, %15
br i1 %16, label %17, label %69
17: ; preds = %13
store i32 0, i32* %12
br label %18
18: ; preds = %62, %17
%19 = load i32, i32* %12
%20 = load i32, i32* %5
%21 = icmp slt i32 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %65
22: ; preds = %18
%23 = load double*, double** %6
%24 = load i32, i32* %11
%25 = load i32, i32* %7
%26 = load i32, i32* %12
%27 = mul nsw i32 %25, %26
%28 = add nsw i32 %24, %27
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds double, double* %23, i64 %29
%31 = load double, double* %30
store double %31, double* %9
%32 = load i32, i32* %11
store i32 %32, i32* %10
br label %33
33: ; preds = %58, %22
%34 = load i32, i32* %10
%35 = load i32, i32* %5
%36 = icmp slt i32 %34, %35
br i1 %36, label %37, label %61
37: ; preds = %33
%38 = load double, double* %9
%39 = load double*, double** %6
%40 = load i32, i32* %10
%41 = load i32, i32* %7
%42 = load i32, i32* %12
%43 = mul nsw i32 %41, %42
%44 = add nsw i32 %40, %43
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds double, double* %39, i64 %45
%47 = load double, double* %46
%48 = load double*, double** %8
%49 = load i32, i32* %10
%50 = load i32, i32* %7
%51 = load i32, i32* %11
%52 = mul nsw i32 %50, %51
%53 = add nsw i32 %49, %52
%54 = sext i32 %53 to i64
%55 = getelementptr inbounds double, double* %48, i64 %54
%56 = load double, double* %55
%57 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %38, double %47, double %56)
store double %57, double* %55
br label %58
58: ; preds = %37
%59 = load i32, i32* %10
%60 = add nsw i32 %59, 1
store i32 %60, i32* %10
br label %33
61: ; preds = %33
br label %62
62: ; preds = %61
%63 = load i32, i32* %12
%64 = add nsw i32 %63, 1
store i32 %64, i32* %12
br label %18
65: ; preds = %18
br label %66
66: ; preds = %65
%67 = load i32, i32* %11
%68 = add nsw i32 %67, 1
store i32 %68, i32* %11
br label %13
69: ; preds = %13
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @dsyrk_ref(i32 %0, double* nocapture %1, i32 %2, double* nocapture %3) {
%5 = bitcast double* %3 to i8*
%6 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %6, label %7, label %114
7: ; preds = %4
%8 = sext i32 %2 to i64
%9 = zext i32 %0 to i64
%10 = shl nsw i64 %8, 3
%11 = add nsw i64 %10, 8
%12 = sub nsw i64 0, %9
br label %13
13: ; preds = %111, %7
%14 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %112, %111 ]
%15 = sub nsw i64 %9, %14
%16 = mul i64 %11, %14
%17 = getelementptr i8, i8* %5, i64 %16
%18 = mul i64 %14, %8
%19 = add i64 %18, %9
%20 = getelementptr double, double* %3, i64 %19
%21 = mul nsw i64 %14, %8
%22 = icmp ult i64 %15, 4
%23 = and i64 %15, -4
%24 = add i64 %14, %23
%25 = icmp eq i64 %15, %23
br label %26
26: ; preds = %108, %13
%27 = phi i64 [ 0, %13 ], [ %109, %108 ]
%28 = mul i64 %27, %8
%29 = mul nsw i64 %27, %8
%30 = add nsw i64 %29, %14
%31 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %30
%32 = load double, double* %31
br i1 %22, label %71, label %33
33: ; preds = %26
%34 = add i64 %28, %9
%35 = getelementptr double, double* %1, i64 %34
%36 = bitcast double* %35 to i8*
%37 = add i64 %14, %28
%38 = getelementptr double, double* %1, i64 %37
%39 = icmp ult i8* %17, %36
%40 = icmp ult double* %38, %20
%41 = and i1 %39, %40
br i1 %41, label %71, label %42
42: ; preds = %33
%43 = insertelement <2 x double> poison, double %32, i64 0
%44 = shufflevector <2 x double> %43, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
%45 = insertelement <2 x double> poison, double %32, i64 0
%46 = shufflevector <2 x double> %45, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
br label %47
47: ; preds = %47, %42
%48 = phi i64 [ 0, %42 ], [ %68, %47 ]
%49 = add i64 %14, %48
%50 = add nsw i64 %49, %29
%51 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %50
%52 = bitcast double* %51 to <2 x double>*
%53 = load <2 x double>, <2 x double>* %52
%54 = getelementptr inbounds double, double* %51, i64 2
%55 = bitcast double* %54 to <2 x double>*
%56 = load <2 x double>, <2 x double>* %55
%57 = add nsw i64 %49, %21
%58 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %57
%59 = bitcast double* %58 to <2 x double>*
%60 = load <2 x double>, <2 x double>* %59
%61 = getelementptr inbounds double, double* %58, i64 2
%62 = bitcast double* %61 to <2 x double>*
%63 = load <2 x double>, <2 x double>* %62
%64 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %44, <2 x double> %53, <2 x double> %60)
%65 = call <2 x double> @llvm.fmuladd.v2f64(<2 x double> %46, <2 x double> %56, <2 x double> %63)
%66 = bitcast double* %58 to <2 x double>*
store <2 x double> %64, <2 x double>* %66
%67 = bitcast double* %61 to <2 x double>*
store <2 x double> %65, <2 x double>* %67
%68 = add nuw i64 %48, 4
%69 = icmp eq i64 %68, %23
br i1 %69, label %70, label %47
70: ; preds = %47
br i1 %25, label %108, label %71
71: ; preds = %33, %26, %70
%72 = phi i64 [ %14, %33 ], [ %14, %26 ], [ %24, %70 ]
%73 = sub i64 %9, %72
%74 = xor i64 %72, -1
%75 = and i64 %73, 1
%76 = icmp eq i64 %75, 0
br i1 %76, label %86, label %77
77: ; preds = %71
%78 = add nsw i64 %72, %29
%79 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %78
%80 = load double, double* %79
%81 = add nsw i64 %72, %21
%82 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %81
%83 = load double, double* %82
%84 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %32, double %80, double %83)
store double %84, double* %82
%85 = add nuw nsw i64 %72, 1
br label %86
86: ; preds = %77, %71
%87 = phi i64 [ %72, %71 ], [ %85, %77 ]
%88 = icmp eq i64 %74, %12
br i1 %88, label %108, label %89
89: ; preds = %86, %89
%90 = phi i64 [ %106, %89 ], [ %87, %86 ]
%91 = add nsw i64 %90, %29
%92 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %91
%93 = load double, double* %92
%94 = add nsw i64 %90, %21
%95 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %94
%96 = load double, double* %95
%97 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %32, double %93, double %96)
store double %97, double* %95
%98 = add nuw nsw i64 %90, 1
%99 = add nsw i64 %98, %29
%100 = getelementptr inbounds double, double* %1, i64 %99
%101 = load double, double* %100
%102 = add nsw i64 %98, %21
%103 = getelementptr inbounds double, double* %3, i64 %102
%104 = load double, double* %103
%105 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %32, double %101, double %104)
store double %105, double* %103
%106 = add nuw nsw i64 %90, 2
%107 = icmp eq i64 %106, %9
br i1 %107, label %108, label %89
108: ; preds = %86, %89, %70
%109 = add nuw nsw i64 %27, 1
%110 = icmp eq i64 %109, %9
br i1 %110, label %111, label %26
111: ; preds = %108
%112 = add nuw nsw i64 %14, 1
%113 = icmp eq i64 %112, %9
br i1 %113, label %114, label %13
114: ; preds = %111, %4
ret void
}