int mod_inv(int a, int b) {
  int b0 = b, t, q;
  int x0 = 0, x1 = 1;
  if (a == 1)
    return b + 1;
  while (a > 1 && b != 0) {
    q = a / b;
    t = b, b = a % b, a = t;
    t = x0, x0 = x1 - q * x0, x1 = t;
  }
  if (a > 1 && b == 0)
    return 0;
  if (x1 < 0)
    x1 += b0;
  return x1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mod_inv>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
movl   $0x1,-0x20(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x8(%rbp)
jne    1136 <mod_inv+0x36>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11dd <mod_inv+0xdd>
jmp    113b <mod_inv+0x3b>
xor    %eax,%eax
cmpl   $0x1,-0x8(%rbp)
mov    %al,-0x21(%rbp)
jle    1154 <mod_inv+0x54>
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
setne  %al
mov    %al,-0x21(%rbp)
mov    -0x21(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    1164 <mod_inv+0x64>
jmp    11a4 <mod_inv+0xa4>
mov    -0x8(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0xc(%rbp)
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0xc(%rbp)
mov    %edx,-0xc(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
imul   -0x1c(%rbp),%ecx
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    113b <mod_inv+0x3b>
cmpl   $0x1,-0x8(%rbp)
jle    11c4 <mod_inv+0xc4>
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jne    11c4 <mod_inv+0xc4>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    11dd <mod_inv+0xdd>
cmpl   $0x0,-0x20(%rbp)
jge    11d7 <mod_inv+0xd7>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mod_inv>:
cmp    $0x1,%edi
jne    110b <mod_inv+0xb>
add    $0x1,%esi
mov    %esi,%eax
ret
setg   %r8b
mov    $0x1,%r9d
mov    %esi,%edx
jle    1153 <mod_inv+0x53>
test   %esi,%esi
je     1153 <mod_inv+0x53>
mov    %edi,%eax
xor    %ecx,%ecx
mov    $0x1,%r10d
mov    %esi,%edi
nopl   0x0(%rax)
cltd
idiv   %edi
mov    %ecx,%r9d
cmp    $0x2,%edi
setge  %r8b
jl     1153 <mod_inv+0x53>
imul   %r9d,%eax
mov    %r10d,%ecx
sub    %eax,%ecx
mov    %r9d,%r10d
mov    %edi,%eax
mov    %edx,%edi
test   %edx,%edx
jne    1130 <mod_inv+0x30>
test   %r8b,%r8b
je     115f <mod_inv+0x5f>
xor    %eax,%eax
test   %edx,%edx
jne    115f <mod_inv+0x5f>
ret
mov    %r9d,%eax
sar    $0x1f,%eax
and    %esi,%eax
add    %r9d,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @mod_inv(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
store i32 %0, i32* %4
store i32 %1, i32* %5
%11 = load i32, i32* %5
store i32 %11, i32* %6
store i32 0, i32* %9
store i32 1, i32* %10
%12 = load i32, i32* %4
%13 = icmp eq i32 %12, 1
br i1 %13, label %14, label %17
14: ; preds = %2
%15 = load i32, i32* %5
%16 = add nsw i32 %15, 1
store i32 %16, i32* %3
br label %58
17: ; preds = %2
br label %18
18: ; preds = %26, %17
%19 = load i32, i32* %4
%20 = icmp sgt i32 %19, 1
br i1 %20, label %21, label %24
21: ; preds = %18
%22 = load i32, i32* %5
%23 = icmp ne i32 %22, 0
br label %24
24: ; preds = %21, %18
%25 = phi i1 [ false, %18 ], [ %23, %21 ]
br i1 %25, label %26, label %42
26: ; preds = %24
%27 = load i32, i32* %4
%28 = load i32, i32* %5
%29 = sdiv i32 %27, %28
store i32 %29, i32* %8
%30 = load i32, i32* %5
store i32 %30, i32* %7
%31 = load i32, i32* %4
%32 = load i32, i32* %5
%33 = srem i32 %31, %32
store i32 %33, i32* %5
%34 = load i32, i32* %7
store i32 %34, i32* %4
%35 = load i32, i32* %9
store i32 %35, i32* %7
%36 = load i32, i32* %10
%37 = load i32, i32* %8
%38 = load i32, i32* %9
%39 = mul nsw i32 %37, %38
%40 = sub nsw i32 %36, %39
store i32 %40, i32* %9
%41 = load i32, i32* %7
store i32 %41, i32* %10
br label %18
42: ; preds = %24
%43 = load i32, i32* %4
%44 = icmp sgt i32 %43, 1
br i1 %44, label %45, label %49
45: ; preds = %42
%46 = load i32, i32* %5
%47 = icmp eq i32 %46, 0
br i1 %47, label %48, label %49
48: ; preds = %45
store i32 0, i32* %3
br label %58
49: ; preds = %45, %42
%50 = load i32, i32* %10
%51 = icmp slt i32 %50, 0
br i1 %51, label %52, label %56
52: ; preds = %49
%53 = load i32, i32* %6
%54 = load i32, i32* %10
%55 = add nsw i32 %54, %53
store i32 %55, i32* %10
br label %56
56: ; preds = %52, %49
%57 = load i32, i32* %10
store i32 %57, i32* %3
br label %58
58: ; preds = %56, %48, %14
%59 = load i32, i32* %3
ret i32 %59
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @mod_inv(i32 %0, i32 %1) {
%3 = icmp eq i32 %0, 1
br i1 %3, label %8, label %4
4: ; preds = %2
%5 = icmp sgt i32 %0, 1
%6 = icmp ne i32 %1, 0
%7 = and i1 %5, %6
br i1 %7, label %10, label %22
8: ; preds = %2
%9 = add nsw i32 %1, 1
br label %32
10: ; preds = %4, %10
%11 = phi i32 [ %12, %10 ], [ 1, %4 ]
%12 = phi i32 [ %18, %10 ], [ 0, %4 ]
%13 = phi i32 [ %14, %10 ], [ %0, %4 ]
%14 = phi i32 [ %16, %10 ], [ %1, %4 ]
%15 = sdiv i32 %13, %14
%16 = srem i32 %13, %14
%17 = mul nsw i32 %15, %12
%18 = sub nsw i32 %11, %17
%19 = icmp sgt i32 %14, 1
%20 = icmp ne i32 %16, 0
%21 = select i1 %19, i1 %20, i1 false
br i1 %21, label %10, label %22
22: ; preds = %10, %4
%23 = phi i32 [ %1, %4 ], [ %16, %10 ]
%24 = phi i32 [ 1, %4 ], [ %12, %10 ]
%25 = phi i1 [ %5, %4 ], [ %19, %10 ]
%26 = icmp eq i32 %23, 0
%27 = select i1 %25, i1 %26, i1 false
br i1 %27, label %32, label %28
28: ; preds = %22
%29 = icmp slt i32 %24, 0
%30 = select i1 %29, i32 %1, i32 0
%31 = add nsw i32 %30, %24
br label %32
32: ; preds = %22, %28, %8
%33 = phi i32 [ %9, %8 ], [ %31, %28 ], [ 0, %22 ]
ret i32 %33
}