int Congru_Mod(int a, int b, int m) {
  int result = 1;
  for (int i = 0; i < b; i++) {
    result = (result * a) % m;
  }
  return result;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<Congru_Mod>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %edx,-0xc(%rbp)
movl   $0x1,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jge    1143 <Congru_Mod+0x43>
mov    -0x10(%rbp),%eax
imul   -0x4(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    111b <Congru_Mod+0x1b>
mov    -0x10(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<Congru_Mod>:
test   %esi,%esi
jle    111b <Congru_Mod+0x1b>
mov    %edx,%r8d
lea    -0x1(%rsi),%eax
mov    %esi,%ecx
and    $0x3,%ecx
cmp    $0x3,%eax
jae    1121 <Congru_Mod+0x21>
mov    $0x1,%edx
jmp    1159 <Congru_Mod+0x59>
mov    $0x1,%eax
ret
and    $0xfffffffc,%esi
mov    $0x1,%edx
nopl   0x0(%rax)
imul   %edi,%edx
mov    %edx,%eax
cltd
idiv   %r8d
mov    %edx,%eax
imul   %edi,%eax
cltd
idiv   %r8d
mov    %edx,%eax
imul   %edi,%eax
cltd
idiv   %r8d
mov    %edx,%eax
imul   %edi,%eax
cltd
idiv   %r8d
add    $0xfffffffc,%esi
jne    1130 <Congru_Mod+0x30>
test   %ecx,%ecx
je     116e <Congru_Mod+0x6e>
nopl   (%rax)
imul   %edi,%edx
mov    %edx,%eax
cltd
idiv   %r8d
add    $0xffffffff,%ecx
jne    1160 <Congru_Mod+0x60>
mov    %edx,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @Congru_Mod(i32 %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 1, i32* %7
store i32 0, i32* %8
br label %9
9: ; preds = %19, %3
%10 = load i32, i32* %8
%11 = load i32, i32* %5
%12 = icmp slt i32 %10, %11
br i1 %12, label %13, label %22
13: ; preds = %9
%14 = load i32, i32* %7
%15 = load i32, i32* %4
%16 = mul nsw i32 %14, %15
%17 = load i32, i32* %6
%18 = srem i32 %16, %17
store i32 %18, i32* %7
br label %19
19: ; preds = %13
%20 = load i32, i32* %8
%21 = add nsw i32 %20, 1
store i32 %21, i32* %8
br label %9
22: ; preds = %9
%23 = load i32, i32* %7
ret i32 %23
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @Congru_Mod(i32 %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %4, label %5, label %22
5: ; preds = %3
%6 = add i32 %1, -1
%7 = and i32 %1, 3
%8 = icmp ult i32 %6, 3
br i1 %8, label %11, label %9
9: ; preds = %5
%10 = and i32 %1, -4
br label %24
11: ; preds = %24, %5
%12 = phi i32 [ undef, %5 ], [ %34, %24 ]
%13 = phi i32 [ 1, %5 ], [ %34, %24 ]
%14 = icmp eq i32 %7, 0
br i1 %14, label %22, label %15
15: ; preds = %11, %15
%16 = phi i32 [ %19, %15 ], [ %13, %11 ]
%17 = phi i32 [ %20, %15 ], [ 0, %11 ]
%18 = mul nsw i32 %16, %0
%19 = srem i32 %18, %2
%20 = add i32 %17, 1
%21 = icmp eq i32 %20, %7
br i1 %21, label %22, label %15
22: ; preds = %11, %15, %3
%23 = phi i32 [ 1, %3 ], [ %12, %11 ], [ %19, %15 ]
ret i32 %23
24: ; preds = %24, %9
%25 = phi i32 [ 1, %9 ], [ %34, %24 ]
%26 = phi i32 [ 0, %9 ], [ %35, %24 ]
%27 = mul nsw i32 %25, %0
%28 = srem i32 %27, %2
%29 = mul nsw i32 %28, %0
%30 = srem i32 %29, %2
%31 = mul nsw i32 %30, %0
%32 = srem i32 %31, %2
%33 = mul nsw i32 %32, %0
%34 = srem i32 %33, %2
%35 = add i32 %26, 4
%36 = icmp eq i32 %35, %10
br i1 %36, label %11, label %24
}