#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 uint;

/* Variables and functions */
int mulhi(int a, int b) {
  int ah, bh, lh, hl, hh;
  uint al, bl, ll;
  al = a & 0xffff;
  ah = a >> 16;
  bl = b & 0xffff;
  bh = b >> 16;
  ll = al * bl;
  lh = al * bh + (ll >> 16);
  hl = ah * bl + (lh & 0xffff);
  hh = ah * bh + (lh >> 16) + (hl >> 16);
  return hh;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mulhi>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
and    $0xffff,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
sar    $0x10,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
and    $0xffff,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
sar    $0x10,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
imul   -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
imul   -0x10(%rbp),%eax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
sar    $0x10,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
imul   -0x24(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
and    $0xffff,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
imul   -0x10(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sar    $0x10,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
sar    $0x10,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mulhi>:
movzwl %di,%eax
sar    $0x10,%edi
movzwl %si,%ecx
sar    $0x10,%esi
mov    %ecx,%edx
imul   %eax,%edx
imul   %esi,%eax
shr    $0x10,%edx
add    %eax,%edx
imul   %edi,%ecx
movzwl %dx,%eax
add    %ecx,%eax
imul   %edi,%esi
sar    $0x10,%edx
add    %esi,%edx
sar    $0x10,%eax
add    %edx,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @mulhi(i32 %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%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* %3
store i32 %1, i32* %4
%13 = load i32, i32* %3
%14 = and i32 %13, 65535
store i32 %14, i32* %10
%15 = load i32, i32* %3
%16 = ashr i32 %15, 16
store i32 %16, i32* %5
%17 = load i32, i32* %4
%18 = and i32 %17, 65535
store i32 %18, i32* %11
%19 = load i32, i32* %4
%20 = ashr i32 %19, 16
store i32 %20, i32* %6
%21 = load i32, i32* %10
%22 = load i32, i32* %11
%23 = mul nsw i32 %21, %22
store i32 %23, i32* %12
%24 = load i32, i32* %10
%25 = load i32, i32* %6
%26 = mul nsw i32 %24, %25
%27 = load i32, i32* %12
%28 = ashr i32 %27, 16
%29 = add nsw i32 %26, %28
store i32 %29, i32* %7
%30 = load i32, i32* %5
%31 = load i32, i32* %11
%32 = mul nsw i32 %30, %31
%33 = load i32, i32* %7
%34 = and i32 %33, 65535
%35 = add nsw i32 %32, %34
store i32 %35, i32* %8
%36 = load i32, i32* %5
%37 = load i32, i32* %6
%38 = mul nsw i32 %36, %37
%39 = load i32, i32* %7
%40 = ashr i32 %39, 16
%41 = add nsw i32 %38, %40
%42 = load i32, i32* %8
%43 = ashr i32 %42, 16
%44 = add nsw i32 %41, %43
store i32 %44, i32* %9
%45 = load i32, i32* %9
ret i32 %45
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @mulhi(i32 %0, i32 %1) {
%3 = and i32 %0, 65535
%4 = ashr i32 %0, 16
%5 = and i32 %1, 65535
%6 = ashr i32 %1, 16
%7 = mul nuw nsw i32 %5, %3
%8 = mul nsw i32 %6, %3
%9 = lshr i32 %7, 16
%10 = add nsw i32 %9, %8
%11 = mul nsw i32 %5, %4
%12 = and i32 %10, 65535
%13 = add nsw i32 %12, %11
%14 = mul nsw i32 %6, %4
%15 = ashr i32 %10, 16
%16 = add nsw i32 %15, %14
%17 = ashr i32 %13, 16
%18 = add nsw i32 %16, %17
ret i32 %18
}