unsigned long long divmodti4(int modwanted, unsigned long long num,
                             unsigned long long den) {
  unsigned long long int bit = 1;
  long long int res = 0;
  long long prevden;
  while (den < num && bit && !(den & (1LL << 63))) {
    den = den << 1;
    bit = bit << 1;
  }
  while (bit) {
    if (num >= den) {
      num -= den;
      res |= bit;
    }
    bit = bit >> 1;
    den = den >> 1;
  }
  if (modwanted)
    return num;
  else
    return res;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<divmodti4>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0xc(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
movq   $0x1,-0x28(%rbp)
movq   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rcx
xor    %eax,%eax
cmp    -0x18(%rbp),%rcx
mov    %al,-0x39(%rbp)
jae    115c <divmodti4+0x5c>
xor    %eax,%eax
cmpq   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    %al,-0x39(%rbp)
je     115c <divmodti4+0x5c>
movabs $0x8000000000000000,%rax
and    -0x20(%rbp),%rax
cmp    $0x0,%rax
setne  %al
xor    $0xff,%al
mov    %al,-0x39(%rbp)
mov    -0x39(%rbp),%al
test   $0x1,%al
jne    116c <divmodti4+0x6c>
jmp    1189 <divmodti4+0x89>
mov    -0x20(%rbp),%rax
shl    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
shl    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    111f <divmodti4+0x1f>
jmp    118e <divmodti4+0x8e>
cmpq   $0x0,-0x28(%rbp)
je     11df <divmodti4+0xdf>
mov    -0x18(%rbp),%rax
cmp    -0x20(%rbp),%rax
jb     11c2 <divmodti4+0xc2>
mov    -0x20(%rbp),%rcx
mov    -0x18(%rbp),%rax
sub    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
or     -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
shr    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
shr    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
jmp    118e <divmodti4+0x8e>
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
je     11f6 <divmodti4+0xf6>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    11fe <divmodti4+0xfe>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<divmodti4>:
mov    %rsi,%rax
mov    $0x1,%r10d
test   %rdx,%rdx
js     113a <divmodti4+0x3a>
cmp    %rax,%rdx
jae    113a <divmodti4+0x3a>
mov    $0x1,%r10d
nopl   0x0(%rax)
add    %rdx,%rdx
add    %r10,%r10
test   %rdx,%rdx
js     1135 <divmodti4+0x35>
cmp    %rax,%rdx
jae    1135 <divmodti4+0x35>
test   %r10,%r10
jne    1120 <divmodti4+0x20>
test   %r10,%r10
je     117d <divmodti4+0x7d>
xor    %r8d,%r8d
xor    %r9d,%r9d
mov    %r10,%r11
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
cmp    %rdx,%rax
mov    %rdx,%rsi
cmovb  %r8,%rsi
mov    %r10,%rcx
cmovb  %r8,%rcx
sub    %rsi,%rax
or     %rcx,%r9
shr    %r11
shr    %rdx
cmp    $0x1,%r10
mov    %r11,%r10
ja     1150 <divmodti4+0x50>
test   %edi,%edi
cmove  %r9,%rax
ret
xor    %r9d,%r9d
jmp    1176 <divmodti4+0x76>

LLVM IR (-O0):
define i64 @divmodti4(i32 %0, i64 %1, i64 %2) {
%4 = alloca i64
%5 = alloca i32
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64
%8 = alloca i64
%9 = alloca i64
%10 = alloca i64
store i32 %0, i32* %5
store i64 %1, i64* %6
store i64 %2, i64* %7
store i64 1, i64* %8
store i64 0, i64* %9
br label %11
11: ; preds = %25, %3
%12 = load i64, i64* %7
%13 = load i64, i64* %6
%14 = icmp ult i64 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %23
15: ; preds = %11
%16 = load i64, i64* %8
%17 = icmp ne i64 %16, 0
br i1 %17, label %18, label %23
18: ; preds = %15
%19 = load i64, i64* %7
%20 = and i64 %19, -9223372036854775808
%21 = icmp ne i64 %20, 0
%22 = xor i1 %21, true
br label %23
23: ; preds = %18, %15, %11
%24 = phi i1 [ false, %15 ], [ false, %11 ], [ %22, %18 ]
br i1 %24, label %25, label %30
25: ; preds = %23
%26 = load i64, i64* %7
%27 = shl i64 %26, 1
store i64 %27, i64* %7
%28 = load i64, i64* %8
%29 = shl i64 %28, 1
store i64 %29, i64* %8
br label %11
30: ; preds = %23
br label %31
31: ; preds = %45, %30
%32 = load i64, i64* %8
%33 = icmp ne i64 %32, 0
br i1 %33, label %34, label %50
34: ; preds = %31
%35 = load i64, i64* %6
%36 = load i64, i64* %7
%37 = icmp uge i64 %35, %36
br i1 %37, label %38, label %45
38: ; preds = %34
%39 = load i64, i64* %7
%40 = load i64, i64* %6
%41 = sub i64 %40, %39
store i64 %41, i64* %6
%42 = load i64, i64* %8
%43 = load i64, i64* %9
%44 = or i64 %43, %42
store i64 %44, i64* %9
br label %45
45: ; preds = %38, %34
%46 = load i64, i64* %8
%47 = lshr i64 %46, 1
store i64 %47, i64* %8
%48 = load i64, i64* %7
%49 = lshr i64 %48, 1
store i64 %49, i64* %7
br label %31
50: ; preds = %31
%51 = load i32, i32* %5
%52 = icmp ne i32 %51, 0
br i1 %52, label %53, label %55
53: ; preds = %50
%54 = load i64, i64* %6
store i64 %54, i64* %4
br label %57
55: ; preds = %50
%56 = load i64, i64* %9
store i64 %56, i64* %4
br label %57
57: ; preds = %55, %53
%58 = load i64, i64* %4
ret i64 %58
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @divmodti4(i32 %0, i64 %1, i64 %2) {
%4 = icmp ult i64 %2, %1
%5 = icmp sgt i64 %2, -1
%6 = and i1 %5, %4
br i1 %6, label %12, label %9
7: ; preds = %12
%8 = icmp eq i64 %16, 0
br i1 %8, label %35, label %9
9: ; preds = %3, %7
%10 = phi i64 [ %16, %7 ], [ 1, %3 ]
%11 = phi i64 [ %15, %7 ], [ %2, %3 ]
br label %22
12: ; preds = %3, %12
%13 = phi i64 [ %16, %12 ], [ 1, %3 ]
%14 = phi i64 [ %15, %12 ], [ %2, %3 ]
%15 = shl nuw i64 %14, 1
%16 = shl i64 %13, 1
%17 = icmp ult i64 %15, %1
%18 = icmp ne i64 %16, 0
%19 = select i1 %17, i1 %18, i1 false
%20 = icmp sgt i64 %15, -1
%21 = and i1 %20, %19
br i1 %21, label %12, label %7
22: ; preds = %9, %22
%23 = phi i64 [ %31, %22 ], [ 0, %9 ]
%24 = phi i64 [ %32, %22 ], [ %10, %9 ]
%25 = phi i64 [ %33, %22 ], [ %11, %9 ]
%26 = phi i64 [ %29, %22 ], [ %1, %9 ]
%27 = icmp ult i64 %26, %25
%28 = select i1 %27, i64 0, i64 %25
%29 = sub i64 %26, %28
%30 = select i1 %27, i64 0, i64 %24
%31 = or i64 %23, %30
%32 = lshr i64 %24, 1
%33 = lshr i64 %25, 1
%34 = icmp ult i64 %24, 2
br i1 %34, label %35, label %22
35: ; preds = %22, %7
%36 = phi i64 [ %1, %7 ], [ %29, %22 ]
%37 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %31, %22 ]
%38 = icmp eq i32 %0, 0
%39 = select i1 %38, i64 %37, i64 %36
ret i64 %39
}