#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 */

/* Variables and functions */
unsigned int __builtin_k1_clz(unsigned int);
unsigned int __builtin_k1_stsu(unsigned int, unsigned int);
unsigned int udivmodsi4(unsigned int num, unsigned int den, int modwanted) {
  unsigned r = num, q = 0;
  if (den <= r) {
    unsigned k = __builtin_k1_clz(den) - __builtin_k1_clz(r);
    den = den << k;
    if (r >= den) {
      r = r - den;
      q = 1 << k;
    }
    if (k != 0) {
      unsigned i = k;
      den = den >> 1;
      do {
        r = __builtin_k1_stsu(den, r);
        i--;
      } while (i != 0);
      q = q + r;
      r = r >> k;
      q = q - (r << k);
    }
  }
  return modwanted ? r : q;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<udivmodsi4>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %edx,-0xc(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
cmp    -0x10(%rbp),%eax
ja     11f9 <udivmodsi4+0xd9>
mov    -0x8(%rbp),%edi
call   1040 <__builtin_k1_clz@plt>
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%edi
call   1040 <__builtin_k1_clz@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x20(%rbp),%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
shl    %cl,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jb     1194 <udivmodsi4+0x74>
mov    -0x10(%rbp),%eax
sub    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x18(%rbp)
je     11f4 <udivmodsi4+0xd4>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
shr    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%edi
mov    -0x10(%rbp),%esi
call   1030 <__builtin_k1_stsu@plt>
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x1c(%rbp)
jne    11ad <udivmodsi4+0x8d>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
shr    %cl,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%edx
mov    -0x18(%rbp),%ecx
shl    %cl,%edx
mov    %edx,%ecx
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    11f9 <udivmodsi4+0xd9>
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
je     120e <udivmodsi4+0xee>
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1214 <udivmodsi4+0xf4>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<udivmodsi4>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %edi,%ebp
xor    %r14d,%r14d
cmp    %edi,%esi
ja     11a3 <udivmodsi4+0x83>
mov    %esi,%r12d
mov    %edx,0x4(%rsp)
mov    %esi,%edi
call   1040 <__builtin_k1_clz@plt>
mov    %eax,%r13d
mov    %ebp,%edi
call   1040 <__builtin_k1_clz@plt>
mov    %eax,%ebx
mov    %r13d,%r15d
sub    %eax,%r15d
mov    %r15d,%ecx
shl    %cl,%r12d
mov    $0x1,%r14d
shl    %cl,%r14d
xor    %eax,%eax
cmp    %ebp,%r12d
mov    %r12d,%ecx
cmova  %eax,%ecx
cmova  %eax,%r14d
sub    %ecx,%ebp
test   %r15d,%r15d
je     119f <udivmodsi4+0x7f>
shr    %r12d
sub    %r13d,%ebx
nop
mov    %r12d,%edi
mov    %ebp,%esi
call   1030 <__builtin_k1_stsu@plt>
mov    %eax,%ebp
inc    %ebx
jne    1180 <udivmodsi4+0x60>
add    %ebp,%r14d
mov    %r15d,%ecx
shr    %cl,%ebp
mov    %ebp,%eax
shl    %cl,%eax
sub    %eax,%r14d
mov    0x4(%rsp),%edx
test   %edx,%edx
cmove  %r14d,%ebp
mov    %ebp,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @udivmodsi4(i32 %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
%11 = load i32, i32* %4
store i32 %11, i32* %7
store i32 0, i32* %8
%12 = load i32, i32* %5
%13 = load i32, i32* %7
%14 = icmp ule i32 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %62
15: ; preds = %3
%16 = load i32, i32* %5
%17 = call i32 @__builtin_k1_clz(i32 %16)
%18 = load i32, i32* %7
%19 = call i32 @__builtin_k1_clz(i32 %18)
%20 = sub i32 %17, %19
store i32 %20, i32* %9
%21 = load i32, i32* %5
%22 = load i32, i32* %9
%23 = shl i32 %21, %22
store i32 %23, i32* %5
%24 = load i32, i32* %7
%25 = load i32, i32* %5
%26 = icmp uge i32 %24, %25
br i1 %26, label %27, label %33
27: ; preds = %15
%28 = load i32, i32* %7
%29 = load i32, i32* %5
%30 = sub i32 %28, %29
store i32 %30, i32* %7
%31 = load i32, i32* %9
%32 = shl i32 1, %31
store i32 %32, i32* %8
br label %33
33: ; preds = %27, %15
%34 = load i32, i32* %9
%35 = icmp ne i32 %34, 0
br i1 %35, label %36, label %61
36: ; preds = %33
%37 = load i32, i32* %9
store i32 %37, i32* %10
%38 = load i32, i32* %5
%39 = lshr i32 %38, 1
store i32 %39, i32* %5
br label %40
40: ; preds = %46, %36
%41 = load i32, i32* %5
%42 = load i32, i32* %7
%43 = call i32 @__builtin_k1_stsu(i32 %41, i32 %42)
store i32 %43, i32* %7
%44 = load i32, i32* %10
%45 = add i32 %44, -1
store i32 %45, i32* %10
br label %46
46: ; preds = %40
%47 = load i32, i32* %10
%48 = icmp ne i32 %47, 0
br i1 %48, label %40, label %49
49: ; preds = %46
%50 = load i32, i32* %8
%51 = load i32, i32* %7
%52 = add i32 %50, %51
store i32 %52, i32* %8
%53 = load i32, i32* %7
%54 = load i32, i32* %9
%55 = lshr i32 %53, %54
store i32 %55, i32* %7
%56 = load i32, i32* %8
%57 = load i32, i32* %7
%58 = load i32, i32* %9
%59 = shl i32 %57, %58
%60 = sub i32 %56, %59
store i32 %60, i32* %8
br label %61
61: ; preds = %49, %33
br label %62
62: ; preds = %61, %3
%63 = load i32, i32* %6
%64 = icmp ne i32 %63, 0
br i1 %64, label %65, label %67
65: ; preds = %62
%66 = load i32, i32* %7
br label %69
67: ; preds = %62
%68 = load i32, i32* %8
br label %69
69: ; preds = %67, %65
%70 = phi i32 [ %66, %65 ], [ %68, %67 ]
ret i32 %70
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @udivmodsi4(i32 %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp ugt i32 %1, %0
br i1 %4, label %29, label %5
5: ; preds = %3
%6 = tail call i32 @__builtin_k1_clz(i32 %1)
%7 = tail call i32 @__builtin_k1_clz(i32 %0)
%8 = sub i32 %6, %7
%9 = shl i32 %1, %8
%10 = icmp ugt i32 %9, %0
%11 = shl nuw i32 1, %8
%12 = select i1 %10, i32 0, i32 %9
%13 = sub i32 %0, %12
%14 = select i1 %10, i32 0, i32 %11
%15 = icmp eq i32 %8, 0
br i1 %15, label %29, label %16
16: ; preds = %5
%17 = lshr i32 %9, 1
br label %18
18: ; preds = %18, %16
%19 = phi i32 [ %13, %16 ], [ %21, %18 ]
%20 = phi i32 [ %8, %16 ], [ %22, %18 ]
%21 = tail call i32 @__builtin_k1_stsu(i32 %17, i32 %19)
%22 = add i32 %20, -1
%23 = icmp eq i32 %22, 0
br i1 %23, label %24, label %18
24: ; preds = %18
%25 = add i32 %21, %14
%26 = lshr i32 %21, %8
%27 = shl i32 %26, %8
%28 = sub i32 %25, %27
br label %29
29: ; preds = %5, %24, %3
%30 = phi i32 [ %0, %3 ], [ %26, %24 ], [ %13, %5 ]
%31 = phi i32 [ 0, %3 ], [ %28, %24 ], [ %14, %5 ]
%32 = icmp eq i32 %2, 0
%33 = select i1 %32, i32 %31, i32 %30
ret i32 %33
}