int bi_mul1(int a_len, unsigned long *a_data, unsigned long b_d,
            unsigned long *c_data) {
  unsigned long carry;
  unsigned long long mul;
  int i, c_len;
  carry = 0;
  c_len = a_len;
  for (i = 0; i < a_len; i++) {
    mul = a_data[i];
    mul = mul * (unsigned long long)b_d + carry;
    c_data[i] = (unsigned long)(mul & (((unsigned long long)0x1 << 32) - 1));
    carry = (unsigned long)(mul >> 32);
  }
  c_data[c_len] = carry;
  c_len += (carry != 0);
  return c_len;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<bi_mul1>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
movq   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jge    1189 <bi_mul1+0x89>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
imul   -0x18(%rbp),%rax
add    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
movabs $0xffffffff,%rdx
and    -0x30(%rbp),%rdx
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x30(%rbp),%rax
shr    $0x20,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    1128 <bi_mul1+0x28>
mov    -0x28(%rbp),%rdx
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq -0x38(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
cmpq   $0x0,-0x28(%rbp)
setne  %al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%eax
add    -0x38(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<bi_mul1>:
push   %rbx
mov    %edi,%eax
test   %edi,%edi
jle    1116 <bi_mul1+0x16>
mov    %eax,%r8d
cmp    $0x1,%eax
jne    111a <bi_mul1+0x1a>
xor    %r9d,%r9d
xor    %ebx,%ebx
jmp    1166 <bi_mul1+0x66>
xor    %ebx,%ebx
jmp    1181 <bi_mul1+0x81>
mov    %r8d,%r10d
and    $0xfffffffe,%r10d
xor    %r9d,%r9d
xor    %ebx,%ebx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rsi,%r9,8),%r11
imul   %rdx,%r11
add    %rbx,%r11
mov    %r11d,%edi
mov    %rdi,(%rcx,%r9,8)
shr    $0x20,%r11
mov    0x8(%rsi,%r9,8),%rbx
imul   %rdx,%rbx
add    %r11,%rbx
mov    %ebx,%edi
mov    %rdi,0x8(%rcx,%r9,8)
shr    $0x20,%rbx
add    $0x2,%r9
cmp    %r9,%r10
jne    1130 <bi_mul1+0x30>
test   $0x1,%r8b
je     1181 <bi_mul1+0x81>
imul   (%rsi,%r9,8),%rdx
add    %rbx,%rdx
mov    %edx,%esi
mov    %rsi,(%rcx,%r9,8)
shr    $0x20,%rdx
mov    %rdx,%rbx
movslq %eax,%rdx
mov    %rbx,(%rcx,%rdx,8)
cmp    $0x1,%rbx
sbb    $0xffffffff,%eax
pop    %rbx
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @bi_mul1(i32 %0, i64* %1, i64 %2, i64* %3) {
%5 = alloca i32
%6 = alloca i64*
%7 = alloca i64
%8 = alloca i64*
%9 = alloca i64
%10 = alloca i64
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
store i32 %0, i32* %5
store i64* %1, i64** %6
store i64 %2, i64* %7
store i64* %3, i64** %8
store i64 0, i64* %9
%13 = load i32, i32* %5
store i32 %13, i32* %12
store i32 0, i32* %11
br label %14
14: ; preds = %37, %4
%15 = load i32, i32* %11
%16 = load i32, i32* %5
%17 = icmp slt i32 %15, %16
br i1 %17, label %18, label %40
18: ; preds = %14
%19 = load i64*, i64** %6
%20 = load i32, i32* %11
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds i64, i64* %19, i64 %21
%23 = load i64, i64* %22
store i64 %23, i64* %10
%24 = load i64, i64* %10
%25 = load i64, i64* %7
%26 = mul i64 %24, %25
%27 = load i64, i64* %9
%28 = add i64 %26, %27
store i64 %28, i64* %10
%29 = load i64, i64* %10
%30 = and i64 %29, 4294967295
%31 = load i64*, i64** %8
%32 = load i32, i32* %11
%33 = sext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i64, i64* %31, i64 %33
store i64 %30, i64* %34
%35 = load i64, i64* %10
%36 = lshr i64 %35, 32
store i64 %36, i64* %9
br label %37
37: ; preds = %18
%38 = load i32, i32* %11
%39 = add nsw i32 %38, 1
store i32 %39, i32* %11
br label %14
40: ; preds = %14
%41 = load i64, i64* %9
%42 = load i64*, i64** %8
%43 = load i32, i32* %12
%44 = sext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds i64, i64* %42, i64 %44
store i64 %41, i64* %45
%46 = load i64, i64* %9
%47 = icmp ne i64 %46, 0
%48 = zext i1 %47 to i32
%49 = load i32, i32* %12
%50 = add nsw i32 %49, %48
store i32 %50, i32* %12
%51 = load i32, i32* %12
ret i32 %51
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @bi_mul1(i32 %0, i64* nocapture %1, i64 %2, i64* nocapture writeonly %3) {
%5 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %5, label %6, label %47
6: ; preds = %4
%7 = zext i32 %0 to i64
%8 = and i64 %7, 1
%9 = icmp eq i32 %0, 1
br i1 %9, label %34, label %10
10: ; preds = %6
%11 = and i64 %7, 4294967294
br label %12
12: ; preds = %12, %10
%13 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %31, %12 ]
%14 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %30, %12 ]
%15 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %32, %12 ]
%16 = getelementptr inbounds i64, i64* %1, i64 %13
%17 = load i64, i64* %16
%18 = mul i64 %17, %2
%19 = add i64 %18, %14
%20 = and i64 %19, 4294967295
%21 = getelementptr inbounds i64, i64* %3, i64 %13
store i64 %20, i64* %21
%22 = lshr i64 %19, 32
%23 = or i64 %13, 1
%24 = getelementptr inbounds i64, i64* %1, i64 %23
%25 = load i64, i64* %24
%26 = mul i64 %25, %2
%27 = add i64 %26, %22
%28 = and i64 %27, 4294967295
%29 = getelementptr inbounds i64, i64* %3, i64 %23
store i64 %28, i64* %29
%30 = lshr i64 %27, 32
%31 = add nuw nsw i64 %13, 2
%32 = add i64 %15, 2
%33 = icmp eq i64 %32, %11
br i1 %33, label %34, label %12
34: ; preds = %12, %6
%35 = phi i64 [ undef, %6 ], [ %30, %12 ]
%36 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %31, %12 ]
%37 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %30, %12 ]
%38 = icmp eq i64 %8, 0
br i1 %38, label %47, label %39
39: ; preds = %34
%40 = getelementptr inbounds i64, i64* %1, i64 %36
%41 = load i64, i64* %40
%42 = mul i64 %41, %2
%43 = add i64 %42, %37
%44 = and i64 %43, 4294967295
%45 = getelementptr inbounds i64, i64* %3, i64 %36
store i64 %44, i64* %45
%46 = lshr i64 %43, 32
br label %47
47: ; preds = %39, %34, %4
%48 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %35, %34 ], [ %46, %39 ]
%49 = sext i32 %0 to i64
%50 = getelementptr inbounds i64, i64* %3, i64 %49
store i64 %48, i64* %50
%51 = icmp ne i64 %48, 0
%52 = zext i1 %51 to i32
%53 = add nsw i32 %52, %0
ret i32 %53
}