__attribute__((no)) unsigned __int128
calc_mul_u64(unsigned long long volatile a, unsigned long long b) {
  unsigned __int128 res = 0;
  int i;
  for (i = 0; i < b; ++i)
    res += (unsigned __int128)a;
  return res;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<calc_mul_u64>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x18(%rbp)
mov    %rsi,-0x20(%rbp)
movq   $0x0,-0x28(%rbp)
movq   $0x0,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
movslq -0x34(%rbp),%rax
cmp    -0x20(%rbp),%rax
jae    1153 <calc_mul_u64+0x53>
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    %rcx,%rax
adcq   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    1123 <calc_mul_u64+0x23>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    %rcx,-0x8(%rbp)
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rdx
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<calc_mul_u64>:
mov    %rdi,-0x8(%rsp)
test   %rsi,%rsi
je     111f <calc_mul_u64+0x1f>
lea    -0x1(%rsi),%rax
mov    %esi,%ecx
and    $0x3,%ecx
cmp    $0x3,%rax
jae    1124 <calc_mul_u64+0x24>
xor    %edx,%edx
xor    %eax,%eax
jmp    115a <calc_mul_u64+0x5a>
xor    %eax,%eax
xor    %edx,%edx
ret
and    $0xfffffffffffffffc,%rsi
xor    %eax,%eax
xor    %edx,%edx
nopl   0x0(%rax)
add    -0x8(%rsp),%rax
adc    $0x0,%rdx
add    -0x8(%rsp),%rax
adc    $0x0,%rdx
add    -0x8(%rsp),%rax
adc    $0x0,%rdx
add    -0x8(%rsp),%rax
adc    $0x0,%rdx
add    $0xfffffffffffffffc,%rsi
jne    1130 <calc_mul_u64+0x30>
test   %rcx,%rcx
je     116f <calc_mul_u64+0x6f>
nop
add    -0x8(%rsp),%rax
adc    $0x0,%rdx
add    $0xffffffffffffffff,%rcx
jne    1160 <calc_mul_u64+0x60>
ret

LLVM IR (-O0):
define { i64, i64 } @calc_mul_u64(i64 %0, i64 %1) {
%3 = alloca i128
%4 = alloca i64
%5 = alloca i64
%6 = alloca i128
%7 = alloca i32
store volatile i64 %0, i64* %4
store i64 %1, i64* %5
store i128 0, i128* %6
store i32 0, i32* %7
br label %8
8: ; preds = %18, %2
%9 = load i32, i32* %7
%10 = sext i32 %9 to i64
%11 = load i64, i64* %5
%12 = icmp ult i64 %10, %11
br i1 %12, label %13, label %21
13: ; preds = %8
%14 = load volatile i64, i64* %4
%15 = zext i64 %14 to i128
%16 = load i128, i128* %6
%17 = add i128 %16, %15
store i128 %17, i128* %6
br label %18
18: ; preds = %13
%19 = load i32, i32* %7
%20 = add nsw i32 %19, 1
store i32 %20, i32* %7
br label %8
21: ; preds = %8
%22 = load i128, i128* %6
store i128 %22, i128* %3
%23 = bitcast i128* %3 to { i64, i64 }*
%24 = load { i64, i64 }, { i64, i64 }* %23
ret { i64, i64 } %24
}

LLVM IR (-O2):
define { i64, i64 } @calc_mul_u64(i64 %0, i64 %1) {
%3 = alloca i64
store volatile i64 %0, i64* %3
%4 = icmp eq i64 %1, 0
br i1 %4, label %49, label %5
5: ; preds = %2
%6 = add i64 %1, -1
%7 = and i64 %1, 3
%8 = icmp ult i64 %6, 3
br i1 %8, label %32, label %9
9: ; preds = %5
%10 = and i64 %1, -4
br label %11
11: ; preds = %11, %9
%12 = phi i128 [ 0, %9 ], [ %25, %11 ]
%13 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %26, %11 ]
%14 = load volatile i64, i64* %3
%15 = zext i64 %14 to i128
%16 = add i128 %12, %15
%17 = load volatile i64, i64* %3
%18 = zext i64 %17 to i128
%19 = add i128 %16, %18
%20 = load volatile i64, i64* %3
%21 = zext i64 %20 to i128
%22 = add i128 %19, %21
%23 = load volatile i64, i64* %3
%24 = zext i64 %23 to i128
%25 = add i128 %22, %24
%26 = add i64 %13, 4
%27 = icmp eq i64 %26, %10
br i1 %27, label %28, label %11
28: ; preds = %11
%29 = trunc i128 %25 to i64
%30 = lshr i128 %25, 64
%31 = trunc i128 %30 to i64
br label %32
32: ; preds = %28, %5
%33 = phi i64 [ undef, %5 ], [ %29, %28 ]
%34 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %31, %28 ]
%35 = phi i128 [ 0, %5 ], [ %25, %28 ]
%36 = icmp eq i64 %7, 0
br i1 %36, label %49, label %37
37: ; preds = %32, %37
%38 = phi i128 [ %42, %37 ], [ %35, %32 ]
%39 = phi i64 [ %43, %37 ], [ 0, %32 ]
%40 = load volatile i64, i64* %3
%41 = zext i64 %40 to i128
%42 = add i128 %38, %41
%43 = add i64 %39, 1
%44 = icmp eq i64 %43, %7
br i1 %44, label %45, label %37
45: ; preds = %37
%46 = trunc i128 %42 to i64
%47 = lshr i128 %42, 64
%48 = trunc i128 %47 to i64
br label %49
49: ; preds = %45, %32, %2
%50 = phi i64 [ 0, %2 ], [ %33, %32 ], [ %46, %45 ]
%51 = phi i64 [ 0, %2 ], [ %34, %32 ], [ %48, %45 ]
%52 = insertvalue { i64, i64 } poison, i64 %50, 0
%53 = insertvalue { i64, i64 } %52, i64 %51, 1
ret { i64, i64 } %53
}