#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 */

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ Copy(unsigned int *, unsigned int *);
int Degree(unsigned int *);
int /*<<< orphan*/ Initialize(unsigned int *);
void LongMul(unsigned a[], unsigned b[]) {
  int i, j, k;
  int s, t;
  unsigned x, q, c[500];
  s = Degree(a);
  t = Degree(b);
  Initialize(c);
  for (i = 0; i <= s; i++) {
    for (j = 0; j <= t; j++) {
      x = a[i] * b[j];
      k = i + j;
      while (x > 0) {
        q = c[k] + x;
        c[k] = q & 0xffff;
        x = q >> 16;
        k++;
      }
    }
  }
  Copy(c, a);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<LongMul>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x800,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
call   1050 <Degree@plt>
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
call   1050 <Degree@plt>
mov    %eax,-0x24(%rbp)
lea    -0x800(%rbp),%rdi
call   1040 <Initialize@plt>
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jg     121c <LongMul+0xec>
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0x24(%rbp),%eax
jg     1209 <LongMul+0xd9>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movslq -0x18(%rbp),%rdx
imul   (%rcx,%rdx,4),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x28(%rbp)
jbe    11f6 <LongMul+0xc6>
movslq -0x1c(%rbp),%rax
mov    -0x800(%rbp,%rax,4),%eax
add    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
and    $0xffff,%ecx
movslq -0x1c(%rbp),%rax
mov    %ecx,-0x800(%rbp,%rax,4)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
shr    $0x10,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    11b0 <LongMul+0x80>
jmp    11fb <LongMul+0xcb>
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1181 <LongMul+0x51>
jmp    120e <LongMul+0xde>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    116e <LongMul+0x3e>
lea    -0x800(%rbp),%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
call   1030 <Copy@plt>
add    $0x800,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<LongMul>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x7d8,%rsp
mov    %rsi,%r14
mov    %rdi,%rbx
call   1050 <Degree@plt>
mov    %eax,%r15d
mov    %r14,%rdi
call   1050 <Degree@plt>
mov    %eax,%r12d
mov    %rsp,%r13
mov    %r13,%rdi
call   1040 <Initialize@plt>
mov    %rbx,%rsi
test   %r15d,%r15d
js     11dc <LongMul+0xac>
lea    0x1(%r12),%r9d
add    $0x1,%r15d
xor    %r8d,%r8d
jmp    118d <LongMul+0x5d>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    $0x1,%r8
add    $0x4,%r13
cmp    %r15,%r8
je     11dc <LongMul+0xac>
test   %r12d,%r12d
js     1180 <LongMul+0x50>
mov    (%rsi,%r8,4),%edx
mov    %r13,%rax
xor    %edi,%edi
jmp    11ad <LongMul+0x7d>
nopl   (%rax)
add    $0x1,%rdi
add    $0x4,%rax
cmp    %r9,%rdi
je     1180 <LongMul+0x50>
mov    (%r14,%rdi,4),%ecx
imul   %edx,%ecx
test   %ecx,%ecx
je     11a0 <LongMul+0x70>
mov    %rax,%rbx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    (%rbx),%ecx
movzwl %cx,%ebp
mov    %ebp,(%rbx)
mov    %ecx,%ebp
shr    $0x10,%ebp
add    $0x4,%rbx
cmp    $0xffff,%ecx
mov    %ebp,%ecx
ja     11c0 <LongMul+0x90>
jmp    11a0 <LongMul+0x70>
mov    %rsp,%rdi
call   1030 <Copy@plt>
add    $0x7d8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @LongMul(i32* %0, i32* %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca [500 x i32]
store i32* %0, i32** %3
store i32* %1, i32** %4
%13 = load i32*, i32** %3
%14 = call i32 @Degree(i32* %13)
store i32 %14, i32* %8
%15 = load i32*, i32** %4
%16 = call i32 @Degree(i32* %15)
store i32 %16, i32* %9
%17 = getelementptr inbounds [500 x i32], [500 x i32]* %12, i64 0, i64 0
%18 = call i32 @Initialize(i32* %17)
store i32 0, i32* %5
br label %19
19: ; preds = %67, %2
%20 = load i32, i32* %5
%21 = load i32, i32* %8
%22 = icmp sle i32 %20, %21
br i1 %22, label %23, label %70
23: ; preds = %19
store i32 0, i32* %6
br label %24
24: ; preds = %63, %23
%25 = load i32, i32* %6
%26 = load i32, i32* %9
%27 = icmp sle i32 %25, %26
br i1 %27, label %28, label %66
28: ; preds = %24
%29 = load i32*, i32** %3
%30 = load i32, i32* %5
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %31
%33 = load i32, i32* %32
%34 = load i32*, i32** %4
%35 = load i32, i32* %6
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %34, i64 %36
%38 = load i32, i32* %37
%39 = mul i32 %33, %38
store i32 %39, i32* %10
%40 = load i32, i32* %5
%41 = load i32, i32* %6
%42 = add nsw i32 %40, %41
store i32 %42, i32* %7
br label %43
43: ; preds = %46, %28
%44 = load i32, i32* %10
%45 = icmp ugt i32 %44, 0
br i1 %45, label %46, label %62
46: ; preds = %43
%47 = load i32, i32* %7
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds [500 x i32], [500 x i32]* %12, i64 0, i64 %48
%50 = load i32, i32* %49
%51 = load i32, i32* %10
%52 = add i32 %50, %51
store i32 %52, i32* %11
%53 = load i32, i32* %11
%54 = and i32 %53, 65535
%55 = load i32, i32* %7
%56 = sext i32 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds [500 x i32], [500 x i32]* %12, i64 0, i64 %56
store i32 %54, i32* %57
%58 = load i32, i32* %11
%59 = lshr i32 %58, 16
store i32 %59, i32* %10
%60 = load i32, i32* %7
%61 = add nsw i32 %60, 1
store i32 %61, i32* %7
br label %43
62: ; preds = %43
br label %63
63: ; preds = %62
%64 = load i32, i32* %6
%65 = add nsw i32 %64, 1
store i32 %65, i32* %6
br label %24
66: ; preds = %24
br label %67
67: ; preds = %66
%68 = load i32, i32* %5
%69 = add nsw i32 %68, 1
store i32 %69, i32* %5
br label %19
70: ; preds = %19
%71 = getelementptr inbounds [500 x i32], [500 x i32]* %12, i64 0, i64 0
%72 = load i32*, i32** %3
%73 = call i32 @Copy(i32* %71, i32* %72)
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @LongMul(i32* %0, i32* %1) {
%3 = alloca [500 x i32]
%4 = bitcast [500 x i32]* %3 to i8*
%5 = tail call i32 @Degree(i32* %0)
%6 = tail call i32 @Degree(i32* %1)
%7 = getelementptr inbounds [500 x i32], [500 x i32]* %3, i64 0, i64 0
%8 = call i32 @Initialize(i32* %7)
%9 = icmp slt i32 %5, 0
br i1 %9, label %45, label %10
10: ; preds = %2
%11 = icmp slt i32 %6, 0
%12 = add i32 %6, 1
%13 = add nuw i32 %5, 1
%14 = zext i32 %13 to i64
%15 = zext i32 %12 to i64
br label %16
16: ; preds = %10, %42
%17 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %43, %42 ]
br i1 %11, label %42, label %18
18: ; preds = %16
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %17
%20 = load i32, i32* %19
br label %21
21: ; preds = %18, %38
%22 = phi i64 [ 0, %18 ], [ %39, %38 ]
%23 = phi i64 [ %17, %18 ], [ %40, %38 ]
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %22
%25 = load i32, i32* %24
%26 = mul i32 %25, %20
%27 = icmp eq i32 %26, 0
br i1 %27, label %38, label %28
28: ; preds = %21, %28
%29 = phi i64 [ %36, %28 ], [ %23, %21 ]
%30 = phi i32 [ %35, %28 ], [ %26, %21 ]
%31 = getelementptr inbounds [500 x i32], [500 x i32]* %3, i64 0, i64 %29
%32 = load i32, i32* %31
%33 = add i32 %32, %30
%34 = and i32 %33, 65535
store i32 %34, i32* %31
%35 = lshr i32 %33, 16
%36 = add nuw i64 %29, 1
%37 = icmp ult i32 %33, 65536
br i1 %37, label %38, label %28
38: ; preds = %28, %21
%39 = add nuw nsw i64 %22, 1
%40 = add nuw nsw i64 %23, 1
%41 = icmp eq i64 %39, %15
br i1 %41, label %42, label %21
42: ; preds = %38, %16
%43 = add nuw nsw i64 %17, 1
%44 = icmp eq i64 %43, %14
br i1 %44, label %45, label %16
45: ; preds = %42, %2
%46 = call i32 @Copy(i32* %7, i32* %0)
ret void
}