int __builtin_mul(int a, int b) {
  int i, e, v;
  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,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
movl   $0x1,-0x10(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%ecx
movslq -0xc(%rbp),%rax
mov    %ecx,-0x80(%rbp,%rax,4)
mov    -0x10(%rbp),%ecx
movslq -0xc(%rbp),%rax
mov    %ecx,-0xe0(%rbp,%rax,4)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xe4(%rbp)
mov    -0xe4(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
jl     116e <__builtin_mul+0x6e>
mov    -0xe4(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jle    1173 <__builtin_mul+0x73>
jmp    118a <__builtin_mul+0x8a>
mov    -0xe4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1122 <__builtin_mul+0x22>
movl   $0x0,-0xe8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
cmp    -0xe0(%rbp,%rcx,4),%eax
jl     11cf <__builtin_mul+0xcf>
movslq -0xc(%rbp),%rax
mov    -0x80(%rbp,%rax,4),%eax
add    -0xe8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xe8(%rbp)
movslq -0xc(%rbp),%rax
mov    -0xe0(%rbp,%rax,4),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jne    11de <__builtin_mul+0xde>
jmp    11f1 <__builtin_mul+0xf1>
jmp    11e3 <__builtin_mul+0xe3>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1194 <__builtin_mul+0x94>
mov    -0xe8(%rbp),%eax
add    $0x70,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<__builtin_mul>:
sub    $0x48,%rsp
mov    %edi,-0x20(%rsp)
movl   $0x1,-0x80(%rsp)
xor    %eax,%eax
cmp    $0x2,%esi
jge    111c <__builtin_mul+0x1c>
xor    %r9d,%r9d
jmp    114d <__builtin_mul+0x4d>
mov    $0x2,%edx
xor    %r9d,%r9d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    %edx,%ecx
add    %edi,%edi
mov    %edi,-0x1c(%rsp,%r9,4)
mov    %edx,-0x7c(%rsp,%r9,4)
add    $0x1,%r9
lea    (%rcx,%rcx,1),%edx
cmp    %ecx,%edx
jl     114d <__builtin_mul+0x4d>
cmp    %esi,%edx
jle    1130 <__builtin_mul+0x30>
lea    0x1(%r9),%r8
test   %r9,%r9
je     11b5 <__builtin_mul+0xb5>
movabs $0x1fffffffe,%rdi
and    %r8,%rdi
xor    %eax,%eax
jmp    117f <__builtin_mul+0x7f>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    -0x24(%rsp,%r9,4),%eax
add    $0xfffffffffffffffe,%r9
add    $0xfffffffffffffffe,%rdi
je     11b5 <__builtin_mul+0xb5>
mov    %esi,%edx
sub    -0x80(%rsp,%r9,4),%edx
jge    11a0 <__builtin_mul+0xa0>
mov    %esi,%edx
sub    -0x84(%rsp,%r9,4),%esi
ff
jge    1170 <__builtin_mul+0x70>
jmp    11b1 <__builtin_mul+0xb1>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
add    -0x20(%rsp,%r9,4),%eax
mov    %edx,%esi
sub    -0x84(%rsp,%r9,4),%esi
ff
jge    1170 <__builtin_mul+0x70>
mov    %edx,%esi
jmp    1175 <__builtin_mul+0x75>
test   $0x1,%r8b
je     11c7 <__builtin_mul+0xc7>
cmp    -0x80(%rsp,%r9,4),%esi
jl     11c7 <__builtin_mul+0xc7>
add    -0x20(%rsp,%r9,4),%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 [24 x i32]
%9 = alloca [24 x i32]
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
store i32 %1, i32* %4
store i32 0, i32* %5
store i32 1, i32* %6
%12 = load i32, i32* %3
store i32 %12, i32* %7
br label %13
13: ; preds = %38, %2
%14 = load i32, i32* %7
%15 = load i32, i32* %5
%16 = sext i32 %15 to i64
%17 = getelementptr inbounds [24 x i32], [24 x i32]* %8, i64 0, i64 %16
store i32 %14, i32* %17
%18 = load i32, i32* %6
%19 = load i32, i32* %5
%20 = sext i32 %19 to i64
%21 = getelementptr inbounds [24 x i32], [24 x i32]* %9, i64 0, i64 %20
store i32 %18, i32* %21
%22 = load i32, i32* %7
%23 = load i32, i32* %7
%24 = add nsw i32 %23, %22
store i32 %24, i32* %7
%25 = load i32, i32* %6
%26 = load i32, i32* %6
%27 = add nsw i32 %25, %26
store i32 %27, i32* %10
%28 = load i32, i32* %10
%29 = load i32, i32* %6
%30 = icmp slt i32 %28, %29
br i1 %30, label %35, label %31
31: ; preds = %13
%32 = load i32, i32* %10
%33 = load i32, i32* %4
%34 = icmp sgt i32 %32, %33
br i1 %34, label %35, label %36
35: ; preds = %31, %13
br label %41
36: ; preds = %31
%37 = load i32, i32* %10
store i32 %37, i32* %6
br label %38
38: ; preds = %36
%39 = load i32, i32* %5
%40 = add nsw i32 %39, 1
store i32 %40, i32* %5
br label %13
41: ; preds = %35
store i32 0, i32* %11
br label %42
42: ; preds = %67, %41
%43 = load i32, i32* %4
%44 = load i32, i32* %5
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds [24 x i32], [24 x i32]* %9, i64 0, i64 %45
%47 = load i32, i32* %46
%48 = icmp sge i32 %43, %47
br i1 %48, label %49, label %62
49: ; preds = %42
%50 = load i32, i32* %5
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds [24 x i32], [24 x i32]* %8, i64 0, i64 %51
%53 = load i32, i32* %52
%54 = load i32, i32* %11
%55 = add nsw i32 %54, %53
store i32 %55, i32* %11
%56 = load i32, i32* %5
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = getelementptr inbounds [24 x i32], [24 x i32]* %9, i64 0, i64 %57
%59 = load i32, i32* %58
%60 = load i32, i32* %4
%61 = sub nsw i32 %60, %59
store i32 %61, i32* %4
br label %62
62: ; preds = %49, %42
%63 = load i32, i32* %5
%64 = icmp eq i32 %63, 0
br i1 %64, label %65, label %66
65: ; preds = %62
br label %70
66: ; preds = %62
br label %67
67: ; preds = %66
%68 = load i32, i32* %5
%69 = add nsw i32 %68, -1
store i32 %69, i32* %5
br label %42
70: ; preds = %65
%71 = load i32, i32* %11
ret i32 %71
}

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