int Quick_Index_Mod(int a, int b, int m) {
  int I[500], z = -1, y;
  for (; b != 1; b >>= 1) {
    z++;
    if (b % 2 == 0)
      I[z] = 0;
    else
      I[z] = 1;
  }
  y = (a * a) % m;
  for (; z > 0; z--) {
    if (I[z])
      y = ((y * a % m) * (y * a % m)) % m;
    else
      y = (y * y) % m;
  }
  if (I[0])
    y = (y * a % m);
  return y;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<Quick_Index_Mod>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x770,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %edx,-0xc(%rbp)
movl   $0xffffffff,-0x7e4(%rbp)
ff ff ff
cmpl   $0x1,-0x8(%rbp)
je     1187 <Quick_Index_Mod+0x87>
mov    -0x7e4(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x7e4(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    $0x2,%ecx
cltd
idiv   %ecx
cmp    $0x0,%edx
jne    1162 <Quick_Index_Mod+0x62>
movslq -0x7e4(%rbp),%rax
movl   $0x0,-0x7e0(%rbp,%rax,4)
jmp    1174 <Quick_Index_Mod+0x74>
movslq -0x7e4(%rbp),%rax
movl   $0x1,-0x7e0(%rbp,%rax,4)
jmp    1179 <Quick_Index_Mod+0x79>
mov    -0x8(%rbp),%eax
sar    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    111e <Quick_Index_Mod+0x1e>
mov    -0x4(%rbp),%eax
imul   -0x4(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x7e8(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x7e4(%rbp)
jle    1224 <Quick_Index_Mod+0x124>
movslq -0x7e4(%rbp),%rax
cmpl   $0x0,-0x7e0(%rbp,%rax,4)
je     11f4 <Quick_Index_Mod+0xf4>
mov    -0x7e8(%rbp),%eax
imul   -0x4(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x7ec(%rbp)
mov    -0x7e8(%rbp),%eax
imul   -0x4(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0xc(%rbp)
mov    -0x7ec(%rbp),%eax
imul   %edx,%eax
cltd
idivl  -0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x7e8(%rbp)
jmp    120b <Quick_Index_Mod+0x10b>
mov    -0x7e8(%rbp),%eax
imul   -0x7e8(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x7e8(%rbp)
jmp    1210 <Quick_Index_Mod+0x110>
mov    -0x7e4(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x7e4(%rbp)
jmp    1198 <Quick_Index_Mod+0x98>
cmpl   $0x0,-0x7e0(%rbp)
je     1245 <Quick_Index_Mod+0x145>
mov    -0x7e8(%rbp),%eax
imul   -0x4(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x7e8(%rbp)
mov    -0x7e8(%rbp),%eax
add    $0x770,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<Quick_Index_Mod>:
sub    $0x758,%rsp
mov    %edx,%r8d
cmp    $0x1,%esi
jne    111a <Quick_Index_Mod+0x1a>
mov    %edi,%eax
imul   %edi,%eax
cltd
idiv   %r8d
jmp    1188 <Quick_Index_Mod+0x88>
mov    $0xffffffff,%ecx
lea    -0x80(%rsp),%rax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    %esi,%edx
and    $0x1,%edx
mov    %edx,(%rax)
sar    %esi
add    $0x1,%ecx
add    $0x4,%rax
cmp    $0x1,%esi
jne    1130 <Quick_Index_Mod+0x30>
mov    %edi,%eax
imul   %edi,%eax
cltd
idiv   %r8d
test   %ecx,%ecx
jle    1188 <Quick_Index_Mod+0x88>
mov    %ecx,%esi
add    $0x1,%rsi
jmp    1173 <Quick_Index_Mod+0x73>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
imul   %edx,%edx
mov    %edx,%eax
cltd
idiv   %r8d
add    $0xffffffffffffffff,%rsi
cmp    $0x1,%rsi
jle    1188 <Quick_Index_Mod+0x88>
cmpl   $0x0,-0x84(%rsp,%rsi,4)
je     1160 <Quick_Index_Mod+0x60>
imul   %edi,%edx
mov    %edx,%eax
cltd
idiv   %r8d
jmp    1160 <Quick_Index_Mod+0x60>
cmpl   $0x0,-0x80(%rsp)
je     1198 <Quick_Index_Mod+0x98>
imul   %edi,%edx
mov    %edx,%eax
cltd
idiv   %r8d
mov    %edx,%eax
add    $0x758,%rsp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @Quick_Index_Mod(i32 %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca [500 x i32]
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 -1, i32* %8
br label %10
10: ; preds = %28, %3
%11 = load i32, i32* %5
%12 = icmp ne i32 %11, 1
br i1 %12, label %13, label %31
13: ; preds = %10
%14 = load i32, i32* %8
%15 = add nsw i32 %14, 1
store i32 %15, i32* %8
%16 = load i32, i32* %5
%17 = srem i32 %16, 2
%18 = icmp eq i32 %17, 0
br i1 %18, label %19, label %23
19: ; preds = %13
%20 = load i32, i32* %8
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds [500 x i32], [500 x i32]* %7, i64 0, i64 %21
store i32 0, i32* %22
br label %27
23: ; preds = %13
%24 = load i32, i32* %8
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds [500 x i32], [500 x i32]* %7, i64 0, i64 %25
store i32 1, i32* %26
br label %27
27: ; preds = %23, %19
br label %28
28: ; preds = %27
%29 = load i32, i32* %5
%30 = ashr i32 %29, 1
store i32 %30, i32* %5
br label %10
31: ; preds = %10
%32 = load i32, i32* %4
%33 = load i32, i32* %4
%34 = mul nsw i32 %32, %33
%35 = load i32, i32* %6
%36 = srem i32 %34, %35
store i32 %36, i32* %9
br label %37
37: ; preds = %67, %31
%38 = load i32, i32* %8
%39 = icmp sgt i32 %38, 0
br i1 %39, label %40, label %70
40: ; preds = %37
%41 = load i32, i32* %8
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds [500 x i32], [500 x i32]* %7, i64 0, i64 %42
%44 = load i32, i32* %43
%45 = icmp ne i32 %44, 0
br i1 %45, label %46, label %60
46: ; preds = %40
%47 = load i32, i32* %9
%48 = load i32, i32* %4
%49 = mul nsw i32 %47, %48
%50 = load i32, i32* %6
%51 = srem i32 %49, %50
%52 = load i32, i32* %9
%53 = load i32, i32* %4
%54 = mul nsw i32 %52, %53
%55 = load i32, i32* %6
%56 = srem i32 %54, %55
%57 = mul nsw i32 %51, %56
%58 = load i32, i32* %6
%59 = srem i32 %57, %58
store i32 %59, i32* %9
br label %66
60: ; preds = %40
%61 = load i32, i32* %9
%62 = load i32, i32* %9
%63 = mul nsw i32 %61, %62
%64 = load i32, i32* %6
%65 = srem i32 %63, %64
store i32 %65, i32* %9
br label %66
66: ; preds = %60, %46
br label %67
67: ; preds = %66
%68 = load i32, i32* %8
%69 = add nsw i32 %68, -1
store i32 %69, i32* %8
br label %37
70: ; preds = %37
%71 = getelementptr inbounds [500 x i32], [500 x i32]* %7, i64 0, i64 0
%72 = load i32, i32* %71
%73 = icmp ne i32 %72, 0
br i1 %73, label %74, label %80
74: ; preds = %70
%75 = load i32, i32* %9
%76 = load i32, i32* %4
%77 = mul nsw i32 %75, %76
%78 = load i32, i32* %6
%79 = srem i32 %77, %78
store i32 %79, i32* %9
br label %80
80: ; preds = %74, %70
%81 = load i32, i32* %9
ret i32 %81
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @Quick_Index_Mod(i32 %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca [500 x i32]
%5 = bitcast [500 x i32]* %4 to i8*
%6 = icmp eq i32 %1, 1
br i1 %6, label %7, label %10
7: ; preds = %3
%8 = mul nsw i32 %0, %0
%9 = srem i32 %8, %2
br label %42
10: ; preds = %3, %10
%11 = phi i64 [ %13, %10 ], [ -1, %3 ]
%12 = phi i32 [ %16, %10 ], [ %1, %3 ]
%13 = add i64 %11, 1
%14 = and i32 %12, 1
%15 = getelementptr inbounds [500 x i32], [500 x i32]* %4, i64 0, i64 %13
store i32 %14, i32* %15
%16 = ashr i32 %12, 1
%17 = icmp eq i32 %16, 1
br i1 %17, label %18, label %10
18: ; preds = %10
%19 = trunc i64 %13 to i32
%20 = mul nsw i32 %0, %0
%21 = srem i32 %20, %2
%22 = icmp sgt i32 %19, 0
br i1 %22, label %23, label %42
23: ; preds = %18
%24 = and i64 %13, 4294967295
br label %25
25: ; preds = %23, %37
%26 = phi i64 [ %24, %23 ], [ %39, %37 ]
%27 = phi i32 [ %21, %23 ], [ %40, %37 ]
%28 = getelementptr inbounds [500 x i32], [500 x i32]* %4, i64 0, i64 %26
%29 = load i32, i32* %28
%30 = icmp eq i32 %29, 0
br i1 %30, label %35, label %31
31: ; preds = %25
%32 = mul nsw i32 %27, %0
%33 = srem i32 %32, %2
%34 = mul nsw i32 %33, %33
br label %37
35: ; preds = %25
%36 = mul nsw i32 %27, %27
br label %37
37: ; preds = %31, %35
%38 = phi i32 [ %34, %31 ], [ %36, %35 ]
%39 = add nsw i64 %26, -1
%40 = srem i32 %38, %2
%41 = icmp sgt i64 %26, 1
br i1 %41, label %25, label %42
42: ; preds = %37, %7, %18
%43 = phi i32 [ %21, %18 ], [ %9, %7 ], [ %40, %37 ]
%44 = getelementptr inbounds [500 x i32], [500 x i32]* %4, i64 0, i64 0
%45 = load i32, i32* %44
%46 = icmp eq i32 %45, 0
br i1 %46, label %50, label %47
47: ; preds = %42
%48 = mul nsw i32 %43, %0
%49 = srem i32 %48, %2
br label %50
50: ; preds = %47, %42
%51 = phi i32 [ %49, %47 ], [ %43, %42 ]
ret i32 %51
}