void printnum(void (*putch)(int, void *), void *putdat, unsigned long long num,
              unsigned base, int width, int padc) {
  unsigned long long result = num;
  unsigned mod = ({
    unsigned long __upper, __low, __high, __mod, __base;
    __base = (base);
    asm("" : "=a"(__low), "=d"(__high) : "A"(result));
    __upper = __high;
    if (__high != 0) {
      __upper = __high % __base;
      __high = __high / __base;
    }
    asm("divl %2"
        : "=a"(__low), "=d"(__mod)
        : "rm"(__base), "0"(__low), "1"(__upper));
    asm("" : "=A"(result) : "a"(__low), "d"(__high));
    __mod;
  });
  if (num >= base) {
    printnum(putch, putdat, result, base, width - 1, padc);
  } else {
    while (--width > 0)
      putch(padc, putdat);
  }
  putch("0123456789abcdef"[mod], putdat);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<printnum>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x70,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
mov    %r8d,-0x20(%rbp)
mov    %r9d,-0x24(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %rax,-0x60(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    %rdx,-0x50(%rbp)
mov    -0x50(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x50(%rbp)
je     117d <printnum+0x6d>
mov    -0x50(%rbp),%rax
xor    %ecx,%ecx
mov    %ecx,%edx
divq   -0x60(%rbp)
mov    %rdx,-0x40(%rbp)
mov    -0x50(%rbp),%rax
xor    %ecx,%ecx
mov    %ecx,%edx
divq   -0x60(%rbp)
mov    %rax,-0x50(%rbp)
mov    -0x60(%rbp),%rcx
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    -0x40(%rbp),%rdx
mov    %rcx,-0x70(%rbp)
divl   -0x70(%rbp)
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    %rdx,-0x58(%rbp)
mov    -0x48(%rbp),%rax
mov    -0x50(%rbp),%rdx
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x58(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x68(%rbp)
mov    -0x68(%rbp),%rax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
cmp    %rcx,%rax
jb     11e8 <printnum+0xd8>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
mov    -0x30(%rbp),%rdx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%r8d
sub    $0x1,%r8d
mov    -0x24(%rbp),%r9d
call   1030 <printnum@plt>
jmp    1216 <printnum+0x106>
jmp    11ed <printnum+0xdd>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
cmp    $0x0,%eax
jle    1211 <printnum+0x101>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%edi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
call   *%rax
jmp    11ed <printnum+0xdd>
jmp    1216 <printnum+0x106>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x34(%rbp),%ecx
mov    %ecx,%edx
lea    0xdda(%rip),%rcx
movsbl (%rcx,%rdx,1),%edi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
call   *%rax
add    $0x70,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
LLVM IR (-O0):
@.str = [17 x i8] c"0123456789abcdef\00"
define void @printnum(void (i32, i8*)* %0, i8* %1, i64 %2, i32 %3, i32 %4, i32 %5) {
%7 = alloca void (i32, i8*)*
%8 = alloca i8*
%9 = alloca i64
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i64
%14 = alloca i32
%15 = alloca i64
%16 = alloca i64
%17 = alloca i64
%18 = alloca i64
%19 = alloca i64
%20 = alloca i64
store void (i32, i8*)* %0, void (i32, i8*)** %7
store i8* %1, i8** %8
store i64 %2, i64* %9
store i32 %3, i32* %10
store i32 %4, i32* %11
store i32 %5, i32* %12
%21 = load i64, i64* %9
store i64 %21, i64* %13
%22 = load i32, i32* %10
%23 = zext i32 %22 to i64
store i64 %23, i64* %19
%24 = load i64, i64* %13
%25 = call { i64, i64 } asm "", "={ax},={dx},A,~{dirflag},~{fpsr},~{flags}"(i64 %24)
%26 = extractvalue { i64, i64 } %25, 0
%27 = extractvalue { i64, i64 } %25, 1
store i64 %26, i64* %16
store i64 %27, i64* %17
%28 = load i64, i64* %17
store i64 %28, i64* %15
%29 = load i64, i64* %17
%30 = icmp ne i64 %29, 0
br i1 %30, label %31, label %38
31: ; preds = %6
%32 = load i64, i64* %17
%33 = load i64, i64* %19
%34 = urem i64 %32, %33
store i64 %34, i64* %15
%35 = load i64, i64* %17
%36 = load i64, i64* %19
%37 = udiv i64 %35, %36
store i64 %37, i64* %17
br label %38
38: ; preds = %31, %6
%39 = load i64, i64* %19
%40 = load i64, i64* %16
%41 = load i64, i64* %15
%42 = call { i64, i64 } asm "divl $2", "={ax},={dx},rm,0,1,~{dirflag},~{fpsr},~{flags}"(i64 %39, i64 %40, i64 %41)
%43 = extractvalue { i64, i64 } %42, 0
%44 = extractvalue { i64, i64 } %42, 1
store i64 %43, i64* %16
store i64 %44, i64* %18
%45 = load i64, i64* %16
%46 = load i64, i64* %17
%47 = call i64 asm "", "=A,{ax},{dx},~{dirflag},~{fpsr},~{flags}"(i64 %45, i64 %46)
store i64 %47, i64* %13
%48 = load i64, i64* %18
store i64 %48, i64* %20
%49 = load i64, i64* %20
%50 = trunc i64 %49 to i32
store i32 %50, i32* %14
%51 = load i64, i64* %9
%52 = load i32, i32* %10
%53 = zext i32 %52 to i64
%54 = icmp uge i64 %51, %53
br i1 %54, label %55, label %63
55: ; preds = %38
%56 = load void (i32, i8*)*, void (i32, i8*)** %7
%57 = load i8*, i8** %8
%58 = load i64, i64* %13
%59 = load i32, i32* %10
%60 = load i32, i32* %11
%61 = sub nsw i32 %60, 1
%62 = load i32, i32* %12
br label %73
63: ; preds = %38
br label %64
64: ; preds = %68, %63
%65 = load i32, i32* %11
%66 = add nsw i32 %65, -1
store i32 %66, i32* %11
%67 = icmp sgt i32 %66, 0
br i1 %67, label %68, label %72
68: ; preds = %64
%69 = load void (i32, i8*)*, void (i32, i8*)** %7
%70 = load i32, i32* %12
%71 = load i8*, i8** %8
br label %64
72: ; preds = %64
br label %73
73: ; preds = %72, %55
%74 = load void (i32, i8*)*, void (i32, i8*)** %7
%75 = load i32, i32* %14
%76 = zext i32 %75 to i64
%77 = getelementptr inbounds [17 x i8], [17 x i8]* @.str, i64 0, i64 %76
%78 = load i8, i8* %77
%79 = sext i8 %78 to i32
%80 = load i8*, i8** %8
ret void
}

LLVM IR (-O2):