#define NULL ((void *)0)
typedef unsigned long size_t; // Customize by platform.
typedef long intptr_t;
typedef unsigned long uintptr_t;
typedef long scalar_t__; // Either arithmetic or pointer type.
/* By default, we understand bool (as a convenience). */
typedef int bool;
#define false 0
#define true 1

/* Forward declarations */

/* Type definitions */
typedef int uint64_t;
typedef int uint32_t;

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ assert(int);
void add_mul(uint32_t a[4], uint32_t x, uint32_t y, uint32_t i) {
  uint64_t p;
  assert(i <= 2);
  p = ((uint64_t)x) * y;
  while (i < 4) {
    p += a[i];
    a[i] = (uint32_t)(p & 0xFFFFFFFF);
    p >>= 32;
    i++;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<add_mul>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x2,-0x14(%rbp)
setle  %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%edi
call   1030 <assert@plt>
mov    -0xc(%rbp),%eax
imul   -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x4,-0x14(%rbp)
jge    1187 <add_mul+0x77>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%edx
and    $0xffffffff,%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    $0x20,%ecx
sar    %cl,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1140 <add_mul+0x30>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<add_mul>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
mov    %ecx,%ebp
mov    %edx,%ebx
mov    %esi,%r15d
mov    %rdi,%r14
xor    %edi,%edi
cmp    $0x3,%ecx
setl   %dil
call   1030 <assert@plt>
cmp    $0x3,%ebp
jg     121d <add_mul+0x10d>
imul   %r15d,%ebx
movslq %ebp,%rax
mov    $0x3,%ecx
sub    %ebp,%ecx
cmp    $0x7,%ecx
jb     1210 <add_mul+0x100>
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,%r8
and    $0xfffffffffffffff8,%r8
movd   %ebx,%xmm0
pshufd $0x0,%xmm0,%xmm0
lea    -0x8(%r8),%rdx
mov    %rdx,%rbp
shr    $0x3,%rbp
add    $0x1,%rbp
test   %rdx,%rdx
je     1228 <add_mul+0x118>
mov    %rbp,%rdi
and    $0xfffffffffffffffe,%rdi
lea    (%r14,%rax,4),%rdx
add    $0x30,%rdx
xor    %esi,%esi
nopl   0x0(%rax)
movdqu -0x30(%rdx,%rsi,4),%xmm1
movdqu -0x20(%rdx,%rsi,4),%xmm2
movdqu -0x10(%rdx,%rsi,4),%xmm3
movdqu (%rdx,%rsi,4),%xmm4
paddd  %xmm0,%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm2
movdqu %xmm1,-0x30(%rdx,%rsi,4)
movdqu %xmm2,-0x20(%rdx,%rsi,4)
paddd  %xmm0,%xmm3
paddd  %xmm0,%xmm4
movdqu %xmm3,-0x10(%rdx,%rsi,4)
movdqu %xmm4,(%rdx,%rsi,4)
add    $0x10,%rsi
add    $0xfffffffffffffffe,%rdi
jne    1190 <add_mul+0x80>
test   $0x1,%bpl
je     1203 <add_mul+0xf3>
add    %rax,%rsi
movdqu (%r14,%rsi,4),%xmm1
movdqu 0x10(%r14,%rsi,4),%xmm2
paddd  %xmm0,%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm2
movdqu %xmm1,(%r14,%rsi,4)
movdqu %xmm2,0x10(%r14,%rsi,4)
cmp    %r8,%rcx
je     121d <add_mul+0x10d>
add    %r8,%rax
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    %ebx,(%r14,%rax,4)
add    $0x1,%rax
cmp    $0x4,%eax
jne    1210 <add_mul+0x100>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
xor    %esi,%esi
test   $0x1,%bpl
jne    11de <add_mul+0xce>
jmp    1203 <add_mul+0xf3>

LLVM IR (-O0):
define void @add_mul(i32* %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i32* %0, i32** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32 %2, i32* %7
store i32 %3, i32* %8
%10 = load i32, i32* %8
%11 = icmp sle i32 %10, 2
%12 = zext i1 %11 to i32
%13 = call i32 @assert(i32 %12)
%14 = load i32, i32* %6
%15 = load i32, i32* %7
%16 = mul nsw i32 %14, %15
store i32 %16, i32* %9
br label %17
17: ; preds = %20, %4
%18 = load i32, i32* %8
%19 = icmp slt i32 %18, 4
br i1 %19, label %20, label %38
20: ; preds = %17
%21 = load i32*, i32** %5
%22 = load i32, i32* %8
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %21, i64 %23
%25 = load i32, i32* %24
%26 = load i32, i32* %9
%27 = add nsw i32 %26, %25
store i32 %27, i32* %9
%28 = load i32, i32* %9
%29 = and i32 %28, -1
%30 = load i32*, i32** %5
%31 = load i32, i32* %8
%32 = sext i32 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %30, i64 %32
store i32 %29, i32* %33
%34 = load i32, i32* %9
%35 = ashr i32 %34, 32
store i32 %35, i32* %9
%36 = load i32, i32* %8
%37 = add nsw i32 %36, 1
store i32 %37, i32* %8
br label %17
38: ; preds = %17
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @add_mul(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3) {
%5 = icmp slt i32 %3, 3
%6 = zext i1 %5 to i32
%7 = tail call i32 @assert(i32 %6)
%8 = mul nsw i32 %2, %1
%9 = icmp slt i32 %3, 4
br i1 %9, label %10, label %86
10: ; preds = %4
%11 = sext i32 %3 to i64
%12 = sub i32 3, %3
%13 = zext i32 %12 to i64
%14 = add nuw nsw i64 %13, 1
%15 = icmp ult i32 %12, 7
br i1 %15, label %76, label %16
16: ; preds = %10
%17 = and i64 %14, 8589934584
%18 = add nsw i64 %17, %11
%19 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %8, i64 0
%20 = shufflevector <4 x i32> %19, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%21 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %8, i64 0
%22 = shufflevector <4 x i32> %21, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%23 = add nsw i64 %17, -8
%24 = lshr exact i64 %23, 3
%25 = add nuw nsw i64 %24, 1
%26 = and i64 %25, 1
%27 = icmp eq i64 %23, 0
br i1 %27, label %59, label %28
28: ; preds = %16
%29 = and i64 %25, 4611686018427387902
br label %30
30: ; preds = %30, %28
%31 = phi i64 [ 0, %28 ], [ %56, %30 ]
%32 = phi i64 [ 0, %28 ], [ %57, %30 ]
%33 = add i64 %31, %11
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %33
%35 = bitcast i32* %34 to <4 x i32>*
%36 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %35
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %34, i64 4
%38 = bitcast i32* %37 to <4 x i32>*
%39 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %38
%40 = add nsw <4 x i32> %36, %20
%41 = add nsw <4 x i32> %39, %22
%42 = bitcast i32* %34 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %40, <4 x i32>* %42
%43 = bitcast i32* %37 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %41, <4 x i32>* %43
%44 = or i64 %31, 8
%45 = add i64 %44, %11
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %45
%47 = bitcast i32* %46 to <4 x i32>*
%48 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %47
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %46, i64 4
%50 = bitcast i32* %49 to <4 x i32>*
%51 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %50
%52 = add nsw <4 x i32> %48, %20
%53 = add nsw <4 x i32> %51, %22
%54 = bitcast i32* %46 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %52, <4 x i32>* %54
%55 = bitcast i32* %49 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %53, <4 x i32>* %55
%56 = add nuw i64 %31, 16
%57 = add i64 %32, 2
%58 = icmp eq i64 %57, %29
br i1 %58, label %59, label %30
59: ; preds = %30, %16
%60 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %56, %30 ]
%61 = icmp eq i64 %26, 0
br i1 %61, label %74, label %62
62: ; preds = %59
%63 = add i64 %60, %11
%64 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %63
%65 = bitcast i32* %64 to <4 x i32>*
%66 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %65
%67 = getelementptr inbounds i32, i32* %64, i64 4
%68 = bitcast i32* %67 to <4 x i32>*
%69 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %68
%70 = add nsw <4 x i32> %66, %20
%71 = add nsw <4 x i32> %69, %22
%72 = bitcast i32* %64 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %70, <4 x i32>* %72
%73 = bitcast i32* %67 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %71, <4 x i32>* %73
br label %74
74: ; preds = %59, %62
%75 = icmp eq i64 %14, %17
br i1 %75, label %86, label %76
76: ; preds = %10, %74
%77 = phi i64 [ %11, %10 ], [ %18, %74 ]
br label %78
78: ; preds = %76, %78
%79 = phi i64 [ %83, %78 ], [ %77, %76 ]
%80 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %79
%81 = load i32, i32* %80
%82 = add nsw i32 %81, %8
store i32 %82, i32* %80
%83 = add nsw i64 %79, 1
%84 = trunc i64 %83 to i32
%85 = icmp eq i32 %84, 4
br i1 %85, label %86, label %78
86: ; preds = %78, %74, %4
ret void
}