__attribute__((no)) unsigned __int128 foo(__int128 ixi, unsigned ctr) {
  unsigned __int128 irslt = 1;
  __int128 ix = ixi;
  for (; ctr; ctr--) {
    irslt *= ix;
    ix *= ix;
  }
  if (irslt != 14348907)
    abort();
  return irslt;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<foo>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x70,%rsp
mov    %rdi,-0x20(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    %rcx,-0x28(%rbp)
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    %edx,-0x34(%rbp)
movq   $0x0,-0x48(%rbp)
movq   $0x1,-0x50(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    %rcx,-0x58(%rbp)
mov    %rax,-0x60(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x34(%rbp)
je     11d6 <foo+0xc6>
mov    -0x60(%rbp),%rsi
mov    -0x58(%rbp),%rcx
mov    -0x50(%rbp),%rax
mov    -0x48(%rbp),%rdx
mov    %rdx,-0x70(%rbp)
mov    %rax,%rdi
imul   %rcx,%rdi
mul    %rsi
mov    %rax,%rcx
mov    %rdx,%rax
mov    -0x70(%rbp),%rdx
add    %rdi,%rax
imul   %rsi,%rdx
add    %rdx,%rax
mov    %rcx,-0x50(%rbp)
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x60(%rbp),%rcx
mov    -0x58(%rbp),%rdx
mov    %rcx,%rax
imul   %rdx,%rax
mov    %rax,-0x68(%rbp)
mov    %rcx,%rax
mul    %rcx
mov    %rax,%rcx
mov    %rdx,%rax
mov    -0x68(%rbp),%rdx
add    %rdx,%rax
add    %rdx,%rax
mov    %rcx,-0x60(%rbp)
mov    %rax,-0x58(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    1153 <foo+0x43>
movaps -0x50(%rbp),%xmm0
movaps 0xe1f(%rip),%xmm1
pcmpeqb %xmm1,%xmm0
pmovmskb %xmm0,%eax
sub    $0xffff,%eax
je     11fe <foo+0xee>
jmp    11f9 <foo+0xe9>
call   1030 <abort@plt>
mov    -0x50(%rbp),%rax
mov    -0x48(%rbp),%rcx
mov    %rcx,-0x8(%rbp)
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rdx
add    $0x70,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<foo>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
test   %edx,%edx
je     1320 <foo+0x210>
mov    %edx,%r8d
mov    %rdi,%r9
lea    -0x1(%r8),%eax
mov    %edx,%ebp
and    $0x7,%ebp
cmp    $0x7,%eax
jae    113f <foo+0x2f>
mov    $0x1,%edi
xor    %ecx,%ecx
jmp    12c2 <foo+0x1b2>
and    $0xfffffff8,%r8d
mov    $0x1,%edi
xor    %ecx,%ecx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r9,%rax
mul    %rdi
mov    %rax,%r10
imul   %r9,%rcx
add    %rdx,%rcx
imul   %rsi,%rdi
add    %rcx,%rdi
imul   %r9,%rsi
mov    %r9,%rax
mul    %r9
mov    %rax,%r11
mov    %rdx,%rcx
add    %rsi,%rcx
add    %rsi,%rcx
mul    %r10
mov    %rax,%r9
mov    %rdx,%rsi
imul   %r11,%rdi
mov    %r11,%rax
mul    %r11
mov    %rax,%r14
mov    %rdx,%rbx
imul   %rcx,%r11
imul   %r10,%rcx
add    %rdi,%rsi
add    %rcx,%rsi
add    %r11,%rbx
add    %r11,%rbx
imul   %rax,%rsi
mul    %r9
mov    %rdx,%rcx
mov    %rax,%r10
mov    %r14,%rax
mul    %r14
mov    %rax,%r11
mov    %rdx,%rdi
imul   %rbx,%r14
imul   %r9,%rbx
add    %rsi,%rcx
add    %rbx,%rcx
add    %r14,%rdi
add    %r14,%rdi
mul    %r10
mov    %rdx,%rsi
mov    %rax,%r9
mov    %r11,%rax
mul    %r11
mov    %rax,%r14
mov    %rdx,%rbx
imul   %r11,%rcx
imul   %rdi,%r11
imul   %r10,%rdi
add    %rcx,%rsi
add    %rdi,%rsi
add    %r11,%rbx
add    %r11,%rbx
imul   %rax,%rsi
mul    %r9
mov    %rdx,%r15
mov    %rax,%r10
mov    %r14,%rax
mul    %r14
mov    %rax,%r11
mov    %rdx,%rcx
imul   %rbx,%r14
imul   %r9,%rbx
add    %rsi,%r15
add    %rbx,%r15
add    %r14,%rcx
add    %r14,%rcx
mul    %r10
mov    %rax,%r9
mov    %rdx,%rdi
imul   %r11,%r15
mov    %r11,%rax
mul    %r11
mov    %rax,%r14
mov    %rdx,%rbx
imul   %rcx,%r11
imul   %r10,%rcx
add    %r15,%rdi
add    %rcx,%rdi
add    %r11,%rbx
add    %r11,%rbx
imul   %rax,%rdi
mul    %r9
mov    %rdx,%r15
mov    %rax,%r10
mov    %r14,%rax
mul    %r14
mov    %rax,%r11
mov    %rdx,%rsi
imul   %rbx,%r14
imul   %r9,%rbx
add    %rdi,%r15
add    %rbx,%r15
add    %r14,%rsi
add    %r14,%rsi
mul    %r10
mov    %rax,%rdi
mov    %rdx,%rcx
mov    %r11,%rax
mul    %r11
imul   %r11,%r15
imul   %rsi,%r11
imul   %r10,%rsi
add    %r15,%rcx
add    %rsi,%rcx
mov    %rdx,%rsi
add    %r11,%rsi
add    %r11,%rsi
mov    %rax,%r9
add    $0xfffffff8,%r8d
jne    1150 <foo+0x40>
mov    %rdi,%r8
test   %ebp,%ebp
je     1302 <foo+0x1f2>
nopl   0x0(%rax)
mov    %r9,%rax
mul    %rdi
mov    %rax,%r8
imul   %r9,%rcx
add    %rdx,%rcx
imul   %rsi,%rdi
add    %rdi,%rcx
mov    %r9,%rax
mul    %r9
imul   %r9,%rsi
add    %rsi,%rdx
add    %rdx,%rsi
mov    %r8,%rdi
mov    %rax,%r9
add    $0xffffffff,%ebp
jne    12d0 <foo+0x1c0>
xor    $0xdaf26b,%r8
or     %rcx,%r8
jne    1320 <foo+0x210>
mov    $0xdaf26b,%eax
xor    %edx,%edx
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
call   1030 <abort@plt>

LLVM IR (-O0):
define { i64, i64 } @foo(i64 %0, i64 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i128
%5 = alloca i128
%6 = alloca i128
%7 = alloca i32
%8 = alloca i128
%9 = alloca i128
%10 = bitcast i128* %5 to { i64, i64 }*
%11 = getelementptr inbounds { i64, i64 }, { i64, i64 }* %10, i32 0, i32 0
store i64 %0, i64* %11
%12 = getelementptr inbounds { i64, i64 }, { i64, i64 }* %10, i32 0, i32 1
store i64 %1, i64* %12
%13 = load i128, i128* %5
store i128 %13, i128* %6
store i32 %2, i32* %7
store i128 1, i128* %8
%14 = load i128, i128* %6
store i128 %14, i128* %9
br label %15
15: ; preds = %25, %3
%16 = load i32, i32* %7
%17 = icmp ne i32 %16, 0
br i1 %17, label %18, label %28
18: ; preds = %15
%19 = load i128, i128* %9
%20 = load i128, i128* %8
%21 = mul i128 %20, %19
store i128 %21, i128* %8
%22 = load i128, i128* %9
%23 = load i128, i128* %9
%24 = mul nsw i128 %23, %22
store i128 %24, i128* %9
br label %25
25: ; preds = %18
%26 = load i32, i32* %7
%27 = add i32 %26, -1
store i32 %27, i32* %7
br label %15
28: ; preds = %15
%29 = load i128, i128* %8
%30 = icmp ne i128 %29, 14348907
br i1 %30, label %31, label %32
31: ; preds = %28
unreachable
32: ; preds = %28
%33 = load i128, i128* %8
store i128 %33, i128* %4
%34 = bitcast i128* %4 to { i64, i64 }*
%35 = load { i64, i64 }, { i64, i64 }* %34
ret { i64, i64 } %35
}

LLVM IR (-O2):
define { i64, i64 } @foo(i64 %0, i64 %1, i32 %2) {
%4 = icmp eq i32 %2, 0
br i1 %4, label %53, label %5
5: ; preds = %3
%6 = zext i64 %1 to i128
%7 = shl nuw i128 %6, 64
%8 = zext i64 %0 to i128
%9 = or i128 %7, %8
%10 = add i32 %2, -1
%11 = and i32 %2, 7
%12 = icmp ult i32 %10, 7
br i1 %12, label %37, label %13
13: ; preds = %5
%14 = and i32 %2, -8
br label %15
15: ; preds = %15, %13
%16 = phi i128 [ %9, %13 ], [ %34, %15 ]
%17 = phi i128 [ 1, %13 ], [ %33, %15 ]
%18 = phi i32 [ 0, %13 ], [ %35, %15 ]
%19 = mul i128 %16, %17
%20 = mul nsw i128 %16, %16
%21 = mul i128 %20, %19
%22 = mul nsw i128 %20, %20
%23 = mul i128 %22, %21
%24 = mul nsw i128 %22, %22
%25 = mul i128 %24, %23
%26 = mul nsw i128 %24, %24
%27 = mul i128 %26, %25
%28 = mul nsw i128 %26, %26
%29 = mul i128 %28, %27
%30 = mul nsw i128 %28, %28
%31 = mul i128 %30, %29
%32 = mul nsw i128 %30, %30
%33 = mul i128 %32, %31
%34 = mul nsw i128 %32, %32
%35 = add i32 %18, 8
%36 = icmp eq i32 %35, %14
br i1 %36, label %37, label %15
37: ; preds = %15, %5
%38 = phi i128 [ undef, %5 ], [ %33, %15 ]
%39 = phi i128 [ %9, %5 ], [ %34, %15 ]
%40 = phi i128 [ 1, %5 ], [ %33, %15 ]
%41 = icmp eq i32 %11, 0
br i1 %41, label %50, label %42
42: ; preds = %37, %42
%43 = phi i128 [ %47, %42 ], [ %39, %37 ]
%44 = phi i128 [ %46, %42 ], [ %40, %37 ]
%45 = phi i32 [ %48, %42 ], [ 0, %37 ]
%46 = mul i128 %43, %44
%47 = mul nsw i128 %43, %43
%48 = add i32 %45, 1
%49 = icmp eq i32 %48, %11
br i1 %49, label %50, label %42
50: ; preds = %42, %37
%51 = phi i128 [ %38, %37 ], [ %46, %42 ]
%52 = icmp eq i128 %51, 14348907
br i1 %52, label %54, label %53
53: ; preds = %3, %50
tail call void @abort()
unreachable
54: ; preds = %50
ret { i64, i64 } { i64 14348907, i64 0 }
}