unsigned long long __udivmoddi4(unsigned long long num, unsigned long long den,
                                unsigned long long *rem_p) {
  unsigned long long quot = 0, qbit = 1;
  if (den == 0) {
    return 0;
  }
  while ((signed long long)den >= 0) {
    den <<= 1;
    qbit <<= 1;
  }
  while (qbit) {
    if (den <= num) {
      num -= den;
      quot += qbit;
    }
    den >>= 1;
    qbit >>= 1;
  }
  if (rem_p)
    *rem_p = num;
  return quot;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<__udivmoddi4>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
movq   $0x0,-0x28(%rbp)
movq   $0x1,-0x30(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x18(%rbp)
jne    1138 <__udivmoddi4+0x38>
movq   $0x0,-0x8(%rbp)
jmp    11d9 <__udivmoddi4+0xd9>
jmp    113d <__udivmoddi4+0x3d>
cmpq   $0x0,-0x18(%rbp)
jl     1165 <__udivmoddi4+0x65>
mov    -0x18(%rbp),%rax
shl    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
shl    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    113d <__udivmoddi4+0x3d>
jmp    116a <__udivmoddi4+0x6a>
cmpq   $0x0,-0x30(%rbp)
je     11bb <__udivmoddi4+0xbb>
mov    -0x18(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
ja     119e <__udivmoddi4+0x9e>
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    -0x10(%rbp),%rax
sub    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
shr    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
shr    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    116a <__udivmoddi4+0x6a>
cmpq   $0x0,-0x20(%rbp)
je     11d1 <__udivmoddi4+0xd1>
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rcx,(%rax)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<__udivmoddi4>:
test   %rsi,%rsi
je     115f <__udivmoddi4+0x5f>
mov    $0x1,%r9d
js     1120 <__udivmoddi4+0x20>
nopl   (%rax)
add    %rsi,%rsi
add    %r9,%r9
test   %rsi,%rsi
jns    1110 <__udivmoddi4+0x10>
test   %r9,%r9
je     1162 <__udivmoddi4+0x62>
xor    %r8d,%r8d
xor    %eax,%eax
mov    %r9,%r10
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
cmp    %rsi,%rdi
mov    %rsi,%rcx
cmovb  %r8,%rcx
mov    %r9,%r11
cmovb  %r8,%r11
sub    %rcx,%rdi
add    %r11,%rax
shr    %rsi
shr    %r10
cmp    $0x1,%r9
mov    %r10,%r9
ja     1130 <__udivmoddi4+0x30>
test   %rdx,%rdx
je     115e <__udivmoddi4+0x5e>
mov    %rdi,(%rdx)
ret
xor    %eax,%eax
ret
xor    %eax,%eax
test   %rdx,%rdx
jne    115b <__udivmoddi4+0x5b>
jmp    115e <__udivmoddi4+0x5e>

LLVM IR (-O0):
define i64 @__udivmoddi4(i64 %0, i64 %1, i64* %2) {
%4 = alloca i64
%5 = alloca i64
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64*
%8 = alloca i64
%9 = alloca i64
store i64 %0, i64* %5
store i64 %1, i64* %6
store i64* %2, i64** %7
store i64 0, i64* %8
store i64 1, i64* %9
%10 = load i64, i64* %6
%11 = icmp eq i64 %10, 0
br i1 %11, label %12, label %13
12: ; preds = %3
store i64 0, i64* %4
br label %50
13: ; preds = %3
br label %14
14: ; preds = %17, %13
%15 = load i64, i64* %6
%16 = icmp sge i64 %15, 0
br i1 %16, label %17, label %22
17: ; preds = %14
%18 = load i64, i64* %6
%19 = shl i64 %18, 1
store i64 %19, i64* %6
%20 = load i64, i64* %9
%21 = shl i64 %20, 1
store i64 %21, i64* %9
br label %14
22: ; preds = %14
br label %23
23: ; preds = %37, %22
%24 = load i64, i64* %9
%25 = icmp ne i64 %24, 0
br i1 %25, label %26, label %42
26: ; preds = %23
%27 = load i64, i64* %6
%28 = load i64, i64* %5
%29 = icmp ule i64 %27, %28
br i1 %29, label %30, label %37
30: ; preds = %26
%31 = load i64, i64* %6
%32 = load i64, i64* %5
%33 = sub i64 %32, %31
store i64 %33, i64* %5
%34 = load i64, i64* %9
%35 = load i64, i64* %8
%36 = add i64 %35, %34
store i64 %36, i64* %8
br label %37
37: ; preds = %30, %26
%38 = load i64, i64* %6
%39 = lshr i64 %38, 1
store i64 %39, i64* %6
%40 = load i64, i64* %9
%41 = lshr i64 %40, 1
store i64 %41, i64* %9
br label %23
42: ; preds = %23
%43 = load i64*, i64** %7
%44 = icmp ne i64* %43, null
br i1 %44, label %45, label %48
45: ; preds = %42
%46 = load i64, i64* %5
%47 = load i64*, i64** %7
store i64 %46, i64* %47
br label %48
48: ; preds = %45, %42
%49 = load i64, i64* %8
store i64 %49, i64* %4
br label %50
50: ; preds = %48, %12
%51 = load i64, i64* %4
ret i64 %51
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @__udivmoddi4(i64 %0, i64 %1, i64* writeonly %2) {
%4 = icmp eq i64 %1, 0
br i1 %4, label %36, label %5
5: ; preds = %3
%6 = icmp sgt i64 %1, -1
br i1 %6, label %12, label %9
7: ; preds = %12
%8 = icmp eq i64 %16, 0
br i1 %8, label %31, label %9
9: ; preds = %5, %7
%10 = phi i64 [ 1, %5 ], [ %16, %7 ]
%11 = phi i64 [ %1, %5 ], [ %15, %7 ]
br label %18
12: ; preds = %5, %12
%13 = phi i64 [ %16, %12 ], [ 1, %5 ]
%14 = phi i64 [ %15, %12 ], [ %1, %5 ]
%15 = shl nuw i64 %14, 1
%16 = shl i64 %13, 1
%17 = icmp sgt i64 %15, -1
br i1 %17, label %12, label %7
18: ; preds = %9, %18
%19 = phi i64 [ %29, %18 ], [ %10, %9 ]
%20 = phi i64 [ %27, %18 ], [ 0, %9 ]
%21 = phi i64 [ %28, %18 ], [ %11, %9 ]
%22 = phi i64 [ %25, %18 ], [ %0, %9 ]
%23 = icmp ult i64 %22, %21
%24 = select i1 %23, i64 0, i64 %21
%25 = sub i64 %22, %24
%26 = select i1 %23, i64 0, i64 %19
%27 = add i64 %26, %20
%28 = lshr i64 %21, 1
%29 = lshr i64 %19, 1
%30 = icmp ult i64 %19, 2
br i1 %30, label %31, label %18
31: ; preds = %18, %7
%32 = phi i64 [ %0, %7 ], [ %25, %18 ]
%33 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %27, %18 ]
%34 = icmp eq i64* %2, null
br i1 %34, label %36, label %35
35: ; preds = %31
store i64 %32, i64* %2
br label %36
36: ; preds = %31, %35, %3
%37 = phi i64 [ 0, %3 ], [ %33, %35 ], [ %33, %31 ]
ret i64 %37
}