#define NULL ((void *)0)
typedef unsigned long size_t; // Customize by platform.
typedef long intptr_t;
typedef unsigned long uintptr_t;
typedef long scalar_t__; // Either arithmetic or pointer type.
/* By default, we understand bool (as a convenience). */
typedef int bool;
#define false 0
#define true 1

/* Forward declarations */

/* Type definitions */
typedef int uint64_t;

/* Variables and functions */
int multiply_mod(int, int);
uint64_t pow_mod(uint64_t x, uint64_t y) {
  uint64_t z = 1;
  while (y != 0) {
    if ((y & 1) != 0)
      z = multiply_mod(z, x);
    x = multiply_mod(x, x);
    y >>= 1;
  }
  return z;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<pow_mod>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x10,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
movl   $0x1,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
je     1168 <pow_mod+0x58>
mov    -0x8(%rbp),%eax
and    $0x1,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     114c <pow_mod+0x3c>
mov    -0xc(%rbp),%edi
mov    -0x4(%rbp),%esi
call   1030 <multiply_mod@plt>
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%edi
mov    -0x4(%rbp),%esi
call   1030 <multiply_mod@plt>
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
sar    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    1125 <pow_mod+0x15>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x10,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<pow_mod>:
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
test   %esi,%esi
je     115a <pow_mod+0x4a>
mov    %esi,%ebx
mov    %edi,%ebp
mov    $0x1,%r14d
jmp    1146 <pow_mod+0x36>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    %ebp,%edi
mov    %ebp,%esi
call   1030 <multiply_mod@plt>
mov    %eax,%ebp
mov    %ebx,%eax
sar    %eax
cmp    $0x1,%ebx
mov    %eax,%ebx
jbe    1160 <pow_mod+0x50>
test   $0x1,%bl
je     1130 <pow_mod+0x20>
mov    %r14d,%edi
mov    %ebp,%esi
call   1030 <multiply_mod@plt>
mov    %eax,%r14d
jmp    1130 <pow_mod+0x20>
mov    $0x1,%r14d
mov    %r14d,%eax
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @pow_mod(i32 %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
store i32 %1, i32* %4
store i32 1, i32* %5
br label %6
6: ; preds = %17, %2
%7 = load i32, i32* %4
%8 = icmp ne i32 %7, 0
br i1 %8, label %9, label %23
9: ; preds = %6
%10 = load i32, i32* %4
%11 = and i32 %10, 1
%12 = icmp ne i32 %11, 0
br i1 %12, label %13, label %17
13: ; preds = %9
%14 = load i32, i32* %5
%15 = load i32, i32* %3
%16 = call i32 @multiply_mod(i32 %14, i32 %15)
store i32 %16, i32* %5
br label %17
17: ; preds = %13, %9
%18 = load i32, i32* %3
%19 = load i32, i32* %3
%20 = call i32 @multiply_mod(i32 %18, i32 %19)
store i32 %20, i32* %3
%21 = load i32, i32* %4
%22 = ashr i32 %21, 1
store i32 %22, i32* %4
br label %6
23: ; preds = %6
%24 = load i32, i32* %5
ret i32 %24
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @pow_mod(i32 %0, i32 %1) {
%3 = icmp eq i32 %1, 0
br i1 %3, label %17, label %4
4: ; preds = %2, %12
%5 = phi i32 [ %13, %12 ], [ 1, %2 ]
%6 = phi i32 [ %15, %12 ], [ %1, %2 ]
%7 = phi i32 [ %14, %12 ], [ %0, %2 ]
%8 = and i32 %6, 1
%9 = icmp eq i32 %8, 0
br i1 %9, label %12, label %10
10: ; preds = %4
%11 = tail call i32 @multiply_mod(i32 %5, i32 %7)
br label %12
12: ; preds = %10, %4
%13 = phi i32 [ %11, %10 ], [ %5, %4 ]
%14 = tail call i32 @multiply_mod(i32 %7, i32 %7)
%15 = ashr i32 %6, 1
%16 = icmp ult i32 %6, 2
br i1 %16, label %17, label %4
17: ; preds = %12, %2
%18 = phi i32 [ 1, %2 ], [ %13, %12 ]
ret i32 %18
}