#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 */
long inv_q30_mult(long const, long const);
void inv_q_mult(const long *q1, const long *q2, long *qProd) {
  qProd[0] = inv_q30_mult(q1[0], q2[0]) - inv_q30_mult(q1[1], q2[1]) -
             inv_q30_mult(q1[2], q2[2]) - inv_q30_mult(q1[3], q2[3]);
  qProd[1] = inv_q30_mult(q1[0], q2[1]) + inv_q30_mult(q1[1], q2[0]) +
             inv_q30_mult(q1[2], q2[3]) - inv_q30_mult(q1[3], q2[2]);
  qProd[2] = inv_q30_mult(q1[0], q2[2]) - inv_q30_mult(q1[1], q2[3]) +
             inv_q30_mult(q1[2], q2[0]) + inv_q30_mult(q1[3], q2[1]);
  qProd[3] = inv_q30_mult(q1[0], q2[3]) + inv_q30_mult(q1[1], q2[2]) -
             inv_q30_mult(q1[2], q2[1]) + inv_q30_mult(q1[3], q2[0]);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<inv_q_mult>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x80,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rsi
call   1030 <inv_q30_mult@plt>
mov    %rax,-0x78(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x8(%rax),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    0x8(%rax),%rsi
call   1030 <inv_q30_mult@plt>
mov    %rax,%rcx
mov    -0x78(%rbp),%rax
sub    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x70(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x10(%rax),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    0x10(%rax),%rsi
call   1030 <inv_q30_mult@plt>
mov    %rax,%rcx
mov    -0x70(%rbp),%rax
sub    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x68(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x18(%rax),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    0x18(%rax),%rsi
call   1030 <inv_q30_mult@plt>
mov    -0x68(%rbp),%rcx
sub    %rax,%rcx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rcx,(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    0x8(%rax),%rsi
call   1030 <inv_q30_mult@plt>
mov    %rax,-0x60(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x8(%rax),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rsi
call   1030 <inv_q30_mult@plt>
mov    %rax,%rcx
mov    -0x60(%rbp),%rax
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x58(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x10(%rax),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    0x18(%rax),%rsi
call   1030 <inv_q30_mult@plt>
mov    %rax,%rcx
mov    -0x58(%rbp),%rax
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x50(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x18(%rax),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    0x10(%rax),%rsi
call   1030 <inv_q30_mult@plt>
mov    -0x50(%rbp),%rcx
sub    %rax,%rcx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rcx,0x8(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    0x10(%rax),%rsi
call   1030 <inv_q30_mult@plt>
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x8(%rax),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    0x18(%rax),%rsi
call   1030 <inv_q30_mult@plt>
mov    %rax,%rcx
mov    -0x48(%rbp),%rax
sub    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x10(%rax),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rsi
call   1030 <inv_q30_mult@plt>
mov    %rax,%rcx
mov    -0x40(%rbp),%rax
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x18(%rax),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    0x8(%rax),%rsi
call   1030 <inv_q30_mult@plt>
mov    -0x38(%rbp),%rcx
add    %rax,%rcx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rcx,0x10(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    0x18(%rax),%rsi
call   1030 <inv_q30_mult@plt>
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x8(%rax),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    0x10(%rax),%rsi
call   1030 <inv_q30_mult@plt>
mov    %rax,%rcx
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x10(%rax),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    0x8(%rax),%rsi
call   1030 <inv_q30_mult@plt>
mov    %rax,%rcx
mov    -0x28(%rbp),%rax
sub    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x18(%rax),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rsi
call   1030 <inv_q30_mult@plt>
mov    -0x20(%rbp),%rcx
add    %rax,%rcx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rcx,0x18(%rax)
add    $0x80,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<inv_q_mult>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %rdx,%rbx
mov    %rsi,%r15
mov    %rdi,%r14
mov    (%rdi),%rdi
mov    (%rsi),%rsi
call   1030 <inv_q30_mult@plt>
mov    %rax,%r12
mov    0x8(%r14),%rdi
mov    0x8(%r15),%rsi
call   1030 <inv_q30_mult@plt>
mov    %rax,%r13
mov    0x10(%r14),%rdi
mov    0x10(%r15),%rsi
call   1030 <inv_q30_mult@plt>
mov    %rax,%rbp
mov    0x18(%r14),%rdi
mov    0x18(%r15),%rsi
call   1030 <inv_q30_mult@plt>
add    %r13,%rbp
add    %rax,%rbp
sub    %rbp,%r12
mov    %rbx,%r13
mov    %r12,(%rbx)
mov    (%r14),%rdi
mov    0x8(%r15),%rsi
call   1030 <inv_q30_mult@plt>
mov    %rax,%r12
mov    0x8(%r14),%rdi
mov    (%r15),%rsi
call   1030 <inv_q30_mult@plt>
mov    %rax,%rbp
add    %r12,%rbp
mov    0x10(%r14),%rdi
mov    0x18(%r15),%rsi
call   1030 <inv_q30_mult@plt>
mov    %rax,%rbx
add    %rbp,%rbx
mov    0x18(%r14),%rdi
mov    0x10(%r15),%rsi
call   1030 <inv_q30_mult@plt>
sub    %rax,%rbx
mov    %rbx,0x8(%r13)
mov    (%r14),%rdi
mov    0x10(%r15),%rsi
call   1030 <inv_q30_mult@plt>
mov    %rax,%rbx
mov    0x8(%r14),%rdi
mov    0x18(%r15),%rsi
call   1030 <inv_q30_mult@plt>
sub    %rax,%rbx
mov    0x10(%r14),%rdi
mov    (%r15),%rsi
call   1030 <inv_q30_mult@plt>
mov    %rax,%rbp
add    %rbx,%rbp
mov    0x18(%r14),%rdi
mov    0x8(%r15),%rsi
call   1030 <inv_q30_mult@plt>
add    %rbp,%rax
mov    %rax,0x10(%r13)
mov    (%r14),%rdi
mov    0x18(%r15),%rsi
call   1030 <inv_q30_mult@plt>
mov    %rax,%rbx
mov    0x8(%r14),%rdi
mov    0x10(%r15),%rsi
call   1030 <inv_q30_mult@plt>
mov    %rax,%rbp
add    %rbx,%rbp
mov    0x10(%r14),%rdi
mov    0x8(%r15),%rsi
call   1030 <inv_q30_mult@plt>
sub    %rax,%rbp
mov    0x18(%r14),%rdi
mov    (%r15),%rsi
call   1030 <inv_q30_mult@plt>
add    %rbp,%rax
mov    %rax,0x18(%r13)
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @inv_q_mult(i64* %0, i64* %1, i64* %2) {
%4 = alloca i64*
%5 = alloca i64*
%6 = alloca i64*
store i64* %0, i64** %4
store i64* %1, i64** %5
store i64* %2, i64** %6
%7 = load i64*, i64** %4
%8 = getelementptr inbounds i64, i64* %7, i64 0
%9 = load i64, i64* %8
%10 = load i64*, i64** %5
%11 = getelementptr inbounds i64, i64* %10, i64 0
%12 = load i64, i64* %11
%13 = call i64 @inv_q30_mult(i64 %9, i64 %12)
%14 = load i64*, i64** %4
%15 = getelementptr inbounds i64, i64* %14, i64 1
%16 = load i64, i64* %15
%17 = load i64*, i64** %5
%18 = getelementptr inbounds i64, i64* %17, i64 1
%19 = load i64, i64* %18
%20 = call i64 @inv_q30_mult(i64 %16, i64 %19)
%21 = sub nsw i64 %13, %20
%22 = load i64*, i64** %4
%23 = getelementptr inbounds i64, i64* %22, i64 2
%24 = load i64, i64* %23
%25 = load i64*, i64** %5
%26 = getelementptr inbounds i64, i64* %25, i64 2
%27 = load i64, i64* %26
%28 = call i64 @inv_q30_mult(i64 %24, i64 %27)
%29 = sub nsw i64 %21, %28
%30 = load i64*, i64** %4
%31 = getelementptr inbounds i64, i64* %30, i64 3
%32 = load i64, i64* %31
%33 = load i64*, i64** %5
%34 = getelementptr inbounds i64, i64* %33, i64 3
%35 = load i64, i64* %34
%36 = call i64 @inv_q30_mult(i64 %32, i64 %35)
%37 = sub nsw i64 %29, %36
%38 = load i64*, i64** %6
%39 = getelementptr inbounds i64, i64* %38, i64 0
store i64 %37, i64* %39
%40 = load i64*, i64** %4
%41 = getelementptr inbounds i64, i64* %40, i64 0
%42 = load i64, i64* %41
%43 = load i64*, i64** %5
%44 = getelementptr inbounds i64, i64* %43, i64 1
%45 = load i64, i64* %44
%46 = call i64 @inv_q30_mult(i64 %42, i64 %45)
%47 = load i64*, i64** %4
%48 = getelementptr inbounds i64, i64* %47, i64 1
%49 = load i64, i64* %48
%50 = load i64*, i64** %5
%51 = getelementptr inbounds i64, i64* %50, i64 0
%52 = load i64, i64* %51
%53 = call i64 @inv_q30_mult(i64 %49, i64 %52)
%54 = add nsw i64 %46, %53
%55 = load i64*, i64** %4
%56 = getelementptr inbounds i64, i64* %55, i64 2
%57 = load i64, i64* %56
%58 = load i64*, i64** %5
%59 = getelementptr inbounds i64, i64* %58, i64 3
%60 = load i64, i64* %59
%61 = call i64 @inv_q30_mult(i64 %57, i64 %60)
%62 = add nsw i64 %54, %61
%63 = load i64*, i64** %4
%64 = getelementptr inbounds i64, i64* %63, i64 3
%65 = load i64, i64* %64
%66 = load i64*, i64** %5
%67 = getelementptr inbounds i64, i64* %66, i64 2
%68 = load i64, i64* %67
%69 = call i64 @inv_q30_mult(i64 %65, i64 %68)
%70 = sub nsw i64 %62, %69
%71 = load i64*, i64** %6
%72 = getelementptr inbounds i64, i64* %71, i64 1
store i64 %70, i64* %72
%73 = load i64*, i64** %4
%74 = getelementptr inbounds i64, i64* %73, i64 0
%75 = load i64, i64* %74
%76 = load i64*, i64** %5
%77 = getelementptr inbounds i64, i64* %76, i64 2
%78 = load i64, i64* %77
%79 = call i64 @inv_q30_mult(i64 %75, i64 %78)
%80 = load i64*, i64** %4
%81 = getelementptr inbounds i64, i64* %80, i64 1
%82 = load i64, i64* %81
%83 = load i64*, i64** %5
%84 = getelementptr inbounds i64, i64* %83, i64 3
%85 = load i64, i64* %84
%86 = call i64 @inv_q30_mult(i64 %82, i64 %85)
%87 = sub nsw i64 %79, %86
%88 = load i64*, i64** %4
%89 = getelementptr inbounds i64, i64* %88, i64 2
%90 = load i64, i64* %89
%91 = load i64*, i64** %5
%92 = getelementptr inbounds i64, i64* %91, i64 0
%93 = load i64, i64* %92
%94 = call i64 @inv_q30_mult(i64 %90, i64 %93)
%95 = add nsw i64 %87, %94
%96 = load i64*, i64** %4
%97 = getelementptr inbounds i64, i64* %96, i64 3
%98 = load i64, i64* %97
%99 = load i64*, i64** %5
%100 = getelementptr inbounds i64, i64* %99, i64 1
%101 = load i64, i64* %100
%102 = call i64 @inv_q30_mult(i64 %98, i64 %101)
%103 = add nsw i64 %95, %102
%104 = load i64*, i64** %6
%105 = getelementptr inbounds i64, i64* %104, i64 2
store i64 %103, i64* %105
%106 = load i64*, i64** %4
%107 = getelementptr inbounds i64, i64* %106, i64 0
%108 = load i64, i64* %107
%109 = load i64*, i64** %5
%110 = getelementptr inbounds i64, i64* %109, i64 3
%111 = load i64, i64* %110
%112 = call i64 @inv_q30_mult(i64 %108, i64 %111)
%113 = load i64*, i64** %4
%114 = getelementptr inbounds i64, i64* %113, i64 1
%115 = load i64, i64* %114
%116 = load i64*, i64** %5
%117 = getelementptr inbounds i64, i64* %116, i64 2
%118 = load i64, i64* %117
%119 = call i64 @inv_q30_mult(i64 %115, i64 %118)
%120 = add nsw i64 %112, %119
%121 = load i64*, i64** %4
%122 = getelementptr inbounds i64, i64* %121, i64 2
%123 = load i64, i64* %122
%124 = load i64*, i64** %5
%125 = getelementptr inbounds i64, i64* %124, i64 1
%126 = load i64, i64* %125
%127 = call i64 @inv_q30_mult(i64 %123, i64 %126)
%128 = sub nsw i64 %120, %127
%129 = load i64*, i64** %4
%130 = getelementptr inbounds i64, i64* %129, i64 3
%131 = load i64, i64* %130
%132 = load i64*, i64** %5
%133 = getelementptr inbounds i64, i64* %132, i64 0
%134 = load i64, i64* %133
%135 = call i64 @inv_q30_mult(i64 %131, i64 %134)
%136 = add nsw i64 %128, %135
%137 = load i64*, i64** %6
%138 = getelementptr inbounds i64, i64* %137, i64 3
store i64 %136, i64* %138
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @inv_q_mult(i64* nocapture %0, i64* nocapture %1, i64* nocapture writeonly %2) {
%4 = load i64, i64* %0
%5 = load i64, i64* %1
%6 = tail call i64 @inv_q30_mult(i64 %4, i64 %5)
%7 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 1
%8 = load i64, i64* %7
%9 = getelementptr inbounds i64, i64* %1, i64 1
%10 = load i64, i64* %9
%11 = tail call i64 @inv_q30_mult(i64 %8, i64 %10)
%12 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 2
%13 = load i64, i64* %12
%14 = getelementptr inbounds i64, i64* %1, i64 2
%15 = load i64, i64* %14
%16 = tail call i64 @inv_q30_mult(i64 %13, i64 %15)
%17 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 3
%18 = load i64, i64* %17
%19 = getelementptr inbounds i64, i64* %1, i64 3
%20 = load i64, i64* %19
%21 = tail call i64 @inv_q30_mult(i64 %18, i64 %20)
%22 = add i64 %11, %16
%23 = add i64 %22, %21
%24 = sub i64 %6, %23
store i64 %24, i64* %2
%25 = load i64, i64* %0
%26 = load i64, i64* %9
%27 = tail call i64 @inv_q30_mult(i64 %25, i64 %26)
%28 = load i64, i64* %7
%29 = load i64, i64* %1
%30 = tail call i64 @inv_q30_mult(i64 %28, i64 %29)
%31 = add nsw i64 %30, %27
%32 = load i64, i64* %12
%33 = load i64, i64* %19
%34 = tail call i64 @inv_q30_mult(i64 %32, i64 %33)
%35 = add nsw i64 %31, %34
%36 = load i64, i64* %17
%37 = load i64, i64* %14
%38 = tail call i64 @inv_q30_mult(i64 %36, i64 %37)
%39 = sub i64 %35, %38
%40 = getelementptr inbounds i64, i64* %2, i64 1
store i64 %39, i64* %40
%41 = load i64, i64* %0
%42 = load i64, i64* %14
%43 = tail call i64 @inv_q30_mult(i64 %41, i64 %42)
%44 = load i64, i64* %7
%45 = load i64, i64* %19
%46 = tail call i64 @inv_q30_mult(i64 %44, i64 %45)
%47 = sub i64 %43, %46
%48 = load i64, i64* %12
%49 = load i64, i64* %1
%50 = tail call i64 @inv_q30_mult(i64 %48, i64 %49)
%51 = add nsw i64 %47, %50
%52 = load i64, i64* %17
%53 = load i64, i64* %9
%54 = tail call i64 @inv_q30_mult(i64 %52, i64 %53)
%55 = add nsw i64 %51, %54
%56 = getelementptr inbounds i64, i64* %2, i64 2
store i64 %55, i64* %56
%57 = load i64, i64* %0
%58 = load i64, i64* %19
%59 = tail call i64 @inv_q30_mult(i64 %57, i64 %58)
%60 = load i64, i64* %7
%61 = load i64, i64* %14
%62 = tail call i64 @inv_q30_mult(i64 %60, i64 %61)
%63 = add nsw i64 %62, %59
%64 = load i64, i64* %12
%65 = load i64, i64* %9
%66 = tail call i64 @inv_q30_mult(i64 %64, i64 %65)
%67 = sub i64 %63, %66
%68 = load i64, i64* %17
%69 = load i64, i64* %1
%70 = tail call i64 @inv_q30_mult(i64 %68, i64 %69)
%71 = add nsw i64 %67, %70
%72 = getelementptr inbounds i64, i64* %2, i64 3
store i64 %71, i64* %72
ret void
}