int __builtin_mul(int a, int b) {
  int i, e, v;
  if (a < b) {
    v = a;
    a = b;
    b = v;
  }
  if (b == 1)
    return a;
  if (b == 0)
    return 0;
  int d[24];
  int r[24];
  for (i = 0, e = 1, v = a;; i++) {
    d[i] = v;
    r[i] = e;
    v += v;
    int ne = e + e;
    if (ne < e || ne > b)
      break;
    e = ne;
  }
  int x = 0;
  for (;; i--) {
    if (b >= r[i]) {
      x += d[i];
      b -= r[i];
    }
    if (i == 0)
      break;
  }
  return x;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<__builtin_mul>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x70,%rsp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    112c <__builtin_mul+0x2c>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x1,-0xc(%rbp)
jne    1141 <__builtin_mul+0x41>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1243 <__builtin_mul+0x143>
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jne    1157 <__builtin_mul+0x57>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    1243 <__builtin_mul+0x143>
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
movl   $0x1,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%ecx
movslq -0x10(%rbp),%rax
mov    %ecx,-0x80(%rbp,%rax,4)
mov    -0x14(%rbp),%ecx
movslq -0x10(%rbp),%rax
mov    %ecx,-0xe0(%rbp,%rax,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xe4(%rbp)
mov    -0xe4(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jl     11b7 <__builtin_mul+0xb7>
mov    -0xe4(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jle    11bc <__builtin_mul+0xbc>
jmp    11d3 <__builtin_mul+0xd3>
mov    -0xe4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    116b <__builtin_mul+0x6b>
movl   $0x0,-0xe8(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
movslq -0x10(%rbp),%rcx
cmp    -0xe0(%rbp,%rcx,4),%eax
jl     1218 <__builtin_mul+0x118>
movslq -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x80(%rbp,%rax,4),%eax
add    -0xe8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xe8(%rbp)
movslq -0x10(%rbp),%rax
mov    -0xe0(%rbp,%rax,4),%ecx
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x10(%rbp)
jne    1227 <__builtin_mul+0x127>
jmp    123a <__builtin_mul+0x13a>
jmp    122c <__builtin_mul+0x12c>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    11dd <__builtin_mul+0xdd>
mov    -0xe8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x70,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<__builtin_mul>:
cmp    %esi,%edi
mov    %edi,%eax
cmovl  %esi,%eax
cmovl  %edi,%esi
cmp    $0x1,%esi
je     11dc <__builtin_mul+0xdc>
test   %esi,%esi
jne    111a <__builtin_mul+0x1a>
xor    %eax,%eax
ret
sub    $0x48,%rsp
mov    %eax,-0x20(%rsp)
movl   $0x1,-0x80(%rsp)
xor    %r9d,%r9d
cmp    $0x2,%esi
jge    1136 <__builtin_mul+0x36>
xor    %edx,%edx
jmp    115b <__builtin_mul+0x5b>
mov    $0x2,%edi
xor    %edx,%edx
nopl   (%rax)
mov    %edi,%ecx
add    %eax,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rsp,%rdx,4)
mov    %edi,-0x7c(%rsp,%rdx,4)
add    $0x1,%rdx
lea    (%rcx,%rcx,1),%edi
cmp    %ecx,%edi
jl     115b <__builtin_mul+0x5b>
cmp    %esi,%edi
jle    1140 <__builtin_mul+0x40>
lea    0x1(%rdx),%r8
test   %rdx,%rdx
je     11c4 <__builtin_mul+0xc4>
movabs $0x1fffffffe,%rdi
and    %r8,%rdi
xor    %r9d,%r9d
jmp    118f <__builtin_mul+0x8f>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
add    -0x24(%rsp,%rdx,4),%r9d
add    $0xfffffffffffffffe,%rdx
add    $0xfffffffffffffffe,%rdi
je     11c4 <__builtin_mul+0xc4>
mov    %esi,%eax
sub    -0x80(%rsp,%rdx,4),%eax
jge    11b0 <__builtin_mul+0xb0>
mov    %esi,%eax
sub    -0x84(%rsp,%rdx,4),%esi
jge    1180 <__builtin_mul+0x80>
jmp    11c0 <__builtin_mul+0xc0>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
add    -0x20(%rsp,%rdx,4),%r9d
mov    %eax,%esi
sub    -0x84(%rsp,%rdx,4),%esi
jge    1180 <__builtin_mul+0x80>
mov    %eax,%esi
jmp    1185 <__builtin_mul+0x85>
test   $0x1,%r8b
je     11d5 <__builtin_mul+0xd5>
cmp    -0x80(%rsp,%rdx,4),%esi
jl     11d5 <__builtin_mul+0xd5>
add    -0x20(%rsp,%rdx,4),%r9d
mov    %r9d,%eax
add    $0x48,%rsp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @__builtin_mul(i32 %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca [24 x i32]
%10 = alloca [24 x i32]
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store i32 %1, i32* %5
%13 = load i32, i32* %4
%14 = load i32, i32* %5
%15 = icmp slt i32 %13, %14
br i1 %15, label %16, label %20
16: ; preds = %2
%17 = load i32, i32* %4
store i32 %17, i32* %8
%18 = load i32, i32* %5
store i32 %18, i32* %4
%19 = load i32, i32* %8
store i32 %19, i32* %5
br label %20
20: ; preds = %16, %2
%21 = load i32, i32* %5
%22 = icmp eq i32 %21, 1
br i1 %22, label %23, label %25
23: ; preds = %20
%24 = load i32, i32* %4
store i32 %24, i32* %3
br label %90
25: ; preds = %20
%26 = load i32, i32* %5
%27 = icmp eq i32 %26, 0
br i1 %27, label %28, label %29
28: ; preds = %25
store i32 0, i32* %3
br label %90
29: ; preds = %25
store i32 0, i32* %6
store i32 1, i32* %7
%30 = load i32, i32* %4
store i32 %30, i32* %8
br label %31
31: ; preds = %56, %29
%32 = load i32, i32* %8
%33 = load i32, i32* %6
%34 = sext i32 %33 to i64
%35 = getelementptr inbounds [24 x i32], [24 x i32]* %9, i64 0, i64 %34
store i32 %32, i32* %35
%36 = load i32, i32* %7
%37 = load i32, i32* %6
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds [24 x i32], [24 x i32]* %10, i64 0, i64 %38
store i32 %36, i32* %39
%40 = load i32, i32* %8
%41 = load i32, i32* %8
%42 = add nsw i32 %41, %40
store i32 %42, i32* %8
%43 = load i32, i32* %7
%44 = load i32, i32* %7
%45 = add nsw i32 %43, %44
store i32 %45, i32* %11
%46 = load i32, i32* %11
%47 = load i32, i32* %7
%48 = icmp slt i32 %46, %47
br i1 %48, label %53, label %49
49: ; preds = %31
%50 = load i32, i32* %11
%51 = load i32, i32* %5
%52 = icmp sgt i32 %50, %51
br i1 %52, label %53, label %54
53: ; preds = %49, %31
br label %59
54: ; preds = %49
%55 = load i32, i32* %11
store i32 %55, i32* %7
br label %56
56: ; preds = %54
%57 = load i32, i32* %6
%58 = add nsw i32 %57, 1
store i32 %58, i32* %6
br label %31
59: ; preds = %53
store i32 0, i32* %12
br label %60
60: ; preds = %85, %59
%61 = load i32, i32* %5
%62 = load i32, i32* %6
%63 = sext i32 %62 to i64
%64 = getelementptr inbounds [24 x i32], [24 x i32]* %10, i64 0, i64 %63
%65 = load i32, i32* %64
%66 = icmp sge i32 %61, %65
br i1 %66, label %67, label %80
67: ; preds = %60
%68 = load i32, i32* %6
%69 = sext i32 %68 to i64
%70 = getelementptr inbounds [24 x i32], [24 x i32]* %9, i64 0, i64 %69
%71 = load i32, i32* %70
%72 = load i32, i32* %12
%73 = add nsw i32 %72, %71
store i32 %73, i32* %12
%74 = load i32, i32* %6
%75 = sext i32 %74 to i64
%76 = getelementptr inbounds [24 x i32], [24 x i32]* %10, i64 0, i64 %75
%77 = load i32, i32* %76
%78 = load i32, i32* %5
%79 = sub nsw i32 %78, %77
store i32 %79, i32* %5
br label %80
80: ; preds = %67, %60
%81 = load i32, i32* %6
%82 = icmp eq i32 %81, 0
br i1 %82, label %83, label %84
83: ; preds = %80
br label %88
84: ; preds = %80
br label %85
85: ; preds = %84
%86 = load i32, i32* %6
%87 = add nsw i32 %86, -1
store i32 %87, i32* %6
br label %60
88: ; preds = %83
%89 = load i32, i32* %12
store i32 %89, i32* %3
br label %90
90: ; preds = %88, %28, %23
%91 = load i32, i32* %3
ret i32 %91
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @__builtin_mul(i32 %0, i32 %1) {
%3 = alloca [24 x i32]
%4 = alloca [24 x i32]
%5 = icmp slt i32 %0, %1
%6 = select i1 %5, i32 %1, i32 %0
%7 = select i1 %5, i32 %0, i32 %1
switch i32 %7, label %9 [
i32 1, label %83
i32 0, label %8
]
8: ; preds = %2
br label %83
9: ; preds = %2
%10 = bitcast [24 x i32]* %3 to i8*
%11 = bitcast [24 x i32]* %4 to i8*
%12 = getelementptr inbounds [24 x i32], [24 x i32]* %3, i64 0, i64 0
store i32 %6, i32* %12
%13 = getelementptr inbounds [24 x i32], [24 x i32]* %4, i64 0, i64 0
store i32 1, i32* %13
%14 = icmp slt i32 %7, 2
br i1 %14, label %15, label %24
15: ; preds = %22, %9
%16 = phi i64 [ %23, %22 ], [ 0, %9 ]
%17 = add nuw nsw i64 %16, 1
%18 = and i64 %17, 1
%19 = icmp eq i64 %16, 0
br i1 %19, label %67, label %20
20: ; preds = %15
%21 = and i64 %17, 8589934590
br label %36
22: ; preds = %24
%23 = and i64 %29, 4294967295
br label %15
24: ; preds = %9, %24
%25 = phi i64 [ %29, %24 ], [ 0, %9 ]
%26 = phi i32 [ %32, %24 ], [ 2, %9 ]
%27 = phi i32 [ %28, %24 ], [ %6, %9 ]
%28 = shl nsw i32 %27, 1
%29 = add nuw nsw i64 %25, 1
%30 = getelementptr inbounds [24 x i32], [24 x i32]* %3, i64 0, i64 %29
store i32 %28, i32* %30
%31 = getelementptr inbounds [24 x i32], [24 x i32]* %4, i64 0, i64 %29
store i32 %26, i32* %31
%32 = shl nsw i32 %26, 1
%33 = icmp slt i32 %32, %26
%34 = icmp sgt i32 %32, %7
%35 = or i1 %33, %34
br i1 %35, label %22, label %24
36: ; preds = %61, %20
%37 = phi i64 [ %16, %20 ], [ %64, %61 ]
%38 = phi i32 [ %7, %20 ], [ %62, %61 ]
%39 = phi i32 [ 0, %20 ], [ %63, %61 ]
%40 = phi i64 [ 0, %20 ], [ %65, %61 ]
%41 = getelementptr inbounds [24 x i32], [24 x i32]* %4, i64 0, i64 %37
%42 = load i32, i32* %41
%43 = icmp slt i32 %38, %42
br i1 %43, label %49, label %44
44: ; preds = %36
%45 = getelementptr inbounds [24 x i32], [24 x i32]* %3, i64 0, i64 %37
%46 = load i32, i32* %45
%47 = add nsw i32 %46, %39
%48 = sub nsw i32 %38, %42
br label %49
49: ; preds = %44, %36
%50 = phi i32 [ %48, %44 ], [ %38, %36 ]
%51 = phi i32 [ %47, %44 ], [ %39, %36 ]
%52 = add nsw i64 %37, -1
%53 = getelementptr inbounds [24 x i32], [24 x i32]* %4, i64 0, i64 %52
%54 = load i32, i32* %53
%55 = icmp slt i32 %50, %54
br i1 %55, label %61, label %56
56: ; preds = %49
%57 = getelementptr inbounds [24 x i32], [24 x i32]* %3, i64 0, i64 %52
%58 = load i32, i32* %57
%59 = add nsw i32 %58, %51
%60 = sub nsw i32 %50, %54
br label %61
61: ; preds = %56, %49
%62 = phi i32 [ %60, %56 ], [ %50, %49 ]
%63 = phi i32 [ %59, %56 ], [ %51, %49 ]
%64 = add nsw i64 %37, -2
%65 = add i64 %40, 2
%66 = icmp eq i64 %65, %21
br i1 %66, label %67, label %36
67: ; preds = %61, %15
%68 = phi i32 [ undef, %15 ], [ %63, %61 ]
%69 = phi i64 [ %16, %15 ], [ %64, %61 ]
%70 = phi i32 [ %7, %15 ], [ %62, %61 ]
%71 = phi i32 [ 0, %15 ], [ %63, %61 ]
%72 = icmp eq i64 %18, 0
br i1 %72, label %81, label %73
73: ; preds = %67
%74 = getelementptr inbounds [24 x i32], [24 x i32]* %4, i64 0, i64 %69
%75 = load i32, i32* %74
%76 = icmp slt i32 %70, %75
br i1 %76, label %81, label %77
77: ; preds = %73
%78 = getelementptr inbounds [24 x i32], [24 x i32]* %3, i64 0, i64 %69
%79 = load i32, i32* %78
%80 = add nsw i32 %79, %71
br label %81
81: ; preds = %73, %77, %67
%82 = phi i32 [ %68, %67 ], [ %80, %77 ], [ %71, %73 ]
br label %83
83: ; preds = %2, %81, %8
%84 = phi i32 [ 0, %8 ], [ %82, %81 ], [ %6, %2 ]
ret i32 %84
}