long long modinv(long a, long b) {
  long long t = 0, nt = 1, r = b, nr = a % b, q, tmp;
  while (nr) {
    q = r / nr;
    tmp = nt;
    nt = t - q * nt;
    t = tmp;
    tmp = nr;
    nr = r - q * nr;
    r = tmp;
  }
  return (t < 0) ? t + b : t;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<modinv>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movq   $0x0,-0x18(%rbp)
movq   $0x1,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
cqto
idivq  -0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x30(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x30(%rbp)
je     1198 <modinv+0x98>
mov    -0x28(%rbp),%rax
cqto
idivq  -0x30(%rbp)
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
imul   -0x20(%rbp),%rcx
sub    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x38(%rbp),%rcx
imul   -0x30(%rbp),%rcx
sub    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    1132 <modinv+0x32>
cmpq   $0x0,-0x18(%rbp)
jge    11b4 <modinv+0xb4>
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
jmp    11bc <modinv+0xbc>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x48(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<modinv>:
mov    %rdi,%rax
mov    %rdi,%rcx
or     %rsi,%rcx
shr    $0x20,%rcx
je     1116 <modinv+0x16>
cqto
idiv   %rsi
jmp    111a <modinv+0x1a>
xor    %edx,%edx
div    %esi
xor    %r9d,%r9d
test   %rdx,%rdx
je     116f <modinv+0x6f>
mov    $0x1,%ecx
mov    %rsi,%rax
jmp    114a <modinv+0x4a>
nopl   0x0(%rax)
cqto
idiv   %rdi
imul   %r8,%rax
mov    %r9,%rcx
sub    %rax,%rcx
mov    %r8,%r9
mov    %rdi,%rax
test   %rdx,%rdx
je     1162 <modinv+0x62>
mov    %rdx,%rdi
mov    %rcx,%r8
mov    %rax,%rcx
or     %rdx,%rcx
shr    $0x20,%rcx
jne    1130 <modinv+0x30>
xor    %edx,%edx
div    %edi
jmp    1135 <modinv+0x35>
mov    %r8,%r9
sar    $0x3f,%r9
and    %rsi,%r9
add    %r8,%r9
mov    %r9,%rax
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @modinv(i64 %0, i64 %1) {
%3 = alloca i64
%4 = alloca i64
%5 = alloca i64
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64
%8 = alloca i64
%9 = alloca i64
%10 = alloca i64
store i64 %0, i64* %3
store i64 %1, i64* %4
store i64 0, i64* %5
store i64 1, i64* %6
%11 = load i64, i64* %4
store i64 %11, i64* %7
%12 = load i64, i64* %3
%13 = load i64, i64* %4
%14 = srem i64 %12, %13
store i64 %14, i64* %8
br label %15
15: ; preds = %18, %2
%16 = load i64, i64* %8
%17 = icmp ne i64 %16, 0
br i1 %17, label %18, label %36
18: ; preds = %15
%19 = load i64, i64* %7
%20 = load i64, i64* %8
%21 = sdiv i64 %19, %20
store i64 %21, i64* %9
%22 = load i64, i64* %6
store i64 %22, i64* %10
%23 = load i64, i64* %5
%24 = load i64, i64* %9
%25 = load i64, i64* %6
%26 = mul nsw i64 %24, %25
%27 = sub nsw i64 %23, %26
store i64 %27, i64* %6
%28 = load i64, i64* %10
store i64 %28, i64* %5
%29 = load i64, i64* %8
store i64 %29, i64* %10
%30 = load i64, i64* %7
%31 = load i64, i64* %9
%32 = load i64, i64* %8
%33 = mul nsw i64 %31, %32
%34 = sub nsw i64 %30, %33
store i64 %34, i64* %8
%35 = load i64, i64* %10
store i64 %35, i64* %7
br label %15
36: ; preds = %15
%37 = load i64, i64* %5
%38 = icmp slt i64 %37, 0
br i1 %38, label %39, label %43
39: ; preds = %36
%40 = load i64, i64* %5
%41 = load i64, i64* %4
%42 = add nsw i64 %40, %41
br label %45
43: ; preds = %36
%44 = load i64, i64* %5
br label %45
45: ; preds = %43, %39
%46 = phi i64 [ %42, %39 ], [ %44, %43 ]
ret i64 %46
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @modinv(i64 %0, i64 %1) {
%3 = srem i64 %0, %1
%4 = icmp eq i64 %3, 0
br i1 %4, label %20, label %5
5: ; preds = %2, %5
%6 = phi i64 [ %7, %5 ], [ 0, %2 ]
%7 = phi i64 [ %12, %5 ], [ 1, %2 ]
%8 = phi i64 [ %14, %5 ], [ %3, %2 ]
%9 = phi i64 [ %8, %5 ], [ %1, %2 ]
%10 = sdiv i64 %9, %8
%11 = mul nsw i64 %10, %7
%12 = sub nsw i64 %6, %11
%13 = mul nsw i64 %10, %8
%14 = srem i64 %9, %8
%15 = icmp eq i64 %14, 0
br i1 %15, label %16, label %5
16: ; preds = %5
%17 = icmp slt i64 %7, 0
%18 = select i1 %17, i64 %1, i64 0
%19 = add nsw i64 %18, %7
br label %20
20: ; preds = %16, %2
%21 = phi i64 [ %19, %16 ], [ 0, %2 ]
ret i64 %21
}