#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 const UINT32_MAX;
void mulbyu64(uint32_t p[], const uint64_t u64mant, const uint32_t m[], int z) {
  uint64_t lo = u64mant & UINT32_MAX;
  uint64_t hi = u64mant >> 32;
  uint64_t a = 0;
  int i;
  for (i = 0; i < z; i++) {
    a += lo * m[i];
    p[i] = a & UINT32_MAX;
    a = a >> 32;
  }
  p[z] = a;
  a = 0;
  if (hi > 0)
    for (i = 0; i < z; i++) {
      a += (hi * m[i]) + p[i + 1];
      p[i + 1] = (a & UINT32_MAX);
      a = a >> 32;
    }
  p[z + 1] = a;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mulbyu64>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    0x2edc(%rip),%rcx
and    (%rcx),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    $0x20,%ecx
sar    %cl,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    118f <mulbyu64+0x8f>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
movslq -0x2c(%rbp),%rdx
imul   (%rcx,%rdx,4),%eax
add    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%edx
mov    0x2e91(%rip),%rax
and    (%rax),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    $0x20,%ecx
sar    %cl,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    113c <mulbyu64+0x3c>
mov    -0x28(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x24(%rbp)
jle    1222 <mulbyu64+0x122>
movl   $0x0,-0x2c(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    -0x1c(%rbp),%eax
jge    121d <mulbyu64+0x11d>
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
movslq -0x2c(%rbp),%rdx
imul   (%rcx,%rdx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
mov    -0x2c(%rbp),%edx
add    $0x1,%edx
movslq %edx,%rdx
add    (%rcx,%rdx,4),%eax
add    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%edx
mov    0x2e08(%rip),%rax
and    (%rax),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    $0x20,%ecx
sar    %cl,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
jmp    11b5 <mulbyu64+0xb5>
jmp    1222 <mulbyu64+0x122>
mov    -0x28(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mulbyu64>:
push   %rbp
push   %rbx
push   %rax
mov    %ecx,%ebp
mov    %rdi,%rbx
test   %ecx,%ecx
jle    112c <mulbyu64+0x1c>
mov    %ebp,%edx
shl    $0x2,%rdx
mov    %rbx,%rdi
xor    %esi,%esi
call   1030 <memset@plt>
movslq %ebp,%rax
movq   $0x0,(%rbx,%rax,4)
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@UINT32_MAX = constant i32 0
define void @mulbyu64(i32* %0, i32 %1, i32* %2, i32 %3) {
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32*
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
store i32* %0, i32** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32* %2, i32** %7
store i32 %3, i32* %8
%13 = load i32, i32* %6
%14 = load i32, i32* @UINT32_MAX
%15 = and i32 %13, %14
store i32 %15, i32* %9
%16 = load i32, i32* %6
%17 = ashr i32 %16, 32
store i32 %17, i32* %10
store i32 0, i32* %11
store i32 0, i32* %12
br label %18
18: ; preds = %41, %4
%19 = load i32, i32* %12
%20 = load i32, i32* %8
%21 = icmp slt i32 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %44
22: ; preds = %18
%23 = load i32, i32* %9
%24 = load i32*, i32** %7
%25 = load i32, i32* %12
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 %26
%28 = load i32, i32* %27
%29 = mul nsw i32 %23, %28
%30 = load i32, i32* %11
%31 = add nsw i32 %30, %29
store i32 %31, i32* %11
%32 = load i32, i32* %11
%33 = load i32, i32* @UINT32_MAX
%34 = and i32 %32, %33
%35 = load i32*, i32** %5
%36 = load i32, i32* %12
%37 = sext i32 %36 to i64
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %35, i64 %37
store i32 %34, i32* %38
%39 = load i32, i32* %11
%40 = ashr i32 %39, 32
store i32 %40, i32* %11
br label %41
41: ; preds = %22
%42 = load i32, i32* %12
%43 = add nsw i32 %42, 1
store i32 %43, i32* %12
br label %18
44: ; preds = %18
%45 = load i32, i32* %11
%46 = load i32*, i32** %5
%47 = load i32, i32* %8
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %46, i64 %48
store i32 %45, i32* %49
store i32 0, i32* %11
%50 = load i32, i32* %10
%51 = icmp sgt i32 %50, 0
br i1 %51, label %52, label %88
52: ; preds = %44
store i32 0, i32* %12
br label %53
53: ; preds = %84, %52
%54 = load i32, i32* %12
%55 = load i32, i32* %8
%56 = icmp slt i32 %54, %55
br i1 %56, label %57, label %87
57: ; preds = %53
%58 = load i32, i32* %10
%59 = load i32*, i32** %7
%60 = load i32, i32* %12
%61 = sext i32 %60 to i64
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %59, i64 %61
%63 = load i32, i32* %62
%64 = mul nsw i32 %58, %63
%65 = load i32*, i32** %5
%66 = load i32, i32* %12
%67 = add nsw i32 %66, 1
%68 = sext i32 %67 to i64
%69 = getelementptr inbounds i32, i32* %65, i64 %68
%70 = load i32, i32* %69
%71 = add nsw i32 %64, %70
%72 = load i32, i32* %11
%73 = add nsw i32 %72, %71
store i32 %73, i32* %11
%74 = load i32, i32* %11
%75 = load i32, i32* @UINT32_MAX
%76 = and i32 %74, %75
%77 = load i32*, i32** %5
%78 = load i32, i32* %12
%79 = add nsw i32 %78, 1
%80 = sext i32 %79 to i64
%81 = getelementptr inbounds i32, i32* %77, i64 %80
store i32 %76, i32* %81
%82 = load i32, i32* %11
%83 = ashr i32 %82, 32
store i32 %83, i32* %11
br label %84
84: ; preds = %57
%85 = load i32, i32* %12
%86 = add nsw i32 %85, 1
store i32 %86, i32* %12
br label %53
87: ; preds = %53
br label %88
88: ; preds = %87, %44
%89 = load i32, i32* %11
%90 = load i32*, i32** %5
%91 = load i32, i32* %8
%92 = add nsw i32 %91, 1
%93 = sext i32 %92 to i64
%94 = getelementptr inbounds i32, i32* %90, i64 %93
store i32 %89, i32* %94
ret void
}

LLVM IR (-O2):
@UINT32_MAX = constant i32 0
define void @mulbyu64(i32* nocapture writeonly %0, i32 %1, i32* nocapture readnone %2, i32 %3) {
%5 = icmp sgt i32 %3, 0
br i1 %5, label %6, label %10
6: ; preds = %4
%7 = bitcast i32* %0 to i8*
%8 = zext i32 %3 to i64
%9 = shl nuw nsw i64 %8, 2
br label %10
10: ; preds = %6, %4
%11 = sext i32 %3 to i64
%12 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %11
store i32 0, i32* %12
%13 = add nsw i32 %3, 1
%14 = sext i32 %13 to i64
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %14
store i32 0, i32* %15
ret void
}