#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;
typedef int uint32_t;

/* Variables and functions */
int divl(int, int);
int nlz(int);
uint64_t udiv64(uint64_t n, uint64_t d) {
  if ((d >> 32) == 0) {
    uint64_t b = 1ULL << 32;
    uint32_t n1 = n >> 32;
    uint32_t n0 = n;
    uint32_t d0 = d;
    return divl(b * (n1 % d0) + n0, d0) + b * (n1 / d0);
  } else {
    if (n < d)
      return 0;
    else {
      uint32_t d1 = d >> 32;
      int s = nlz(d1);
      uint64_t q = divl(n >> 1, (d << s) >> 32) >> (31 - s);
      return n - (q - 1) * d < d ? q - 1 : q;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<udiv64>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    $0x20,%ecx
sar    %cl,%eax
cmp    $0x0,%eax
jne    1198 <udiv64+0x78>
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    $0x20,%ecx
sar    %cl,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%edi
mov    -0x14(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0x1c(%rbp)
imul   %edx,%edi
add    -0x18(%rbp),%edi
mov    -0x1c(%rbp),%esi
call   1030 <divl@plt>
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%ecx
mov    -0x14(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0x1c(%rbp)
mov    %eax,%edx
mov    -0x2c(%rbp),%eax
imul   %edx,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1221 <udiv64+0x101>
mov    -0x8(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    11b0 <udiv64+0x90>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    1221 <udiv64+0x101>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    $0x20,%ecx
sar    %cl,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%edi
call   1040 <nlz@plt>
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%edi
sar    $0x1,%edi
mov    -0xc(%rbp),%esi
mov    -0x24(%rbp),%ecx
shl    %cl,%esi
mov    $0x20,%ecx
sar    %cl,%esi
call   1030 <divl@plt>
mov    $0x1f,%ecx
sub    -0x24(%rbp),%ecx
sar    %cl,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    -0x28(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
sub    %ecx,%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1215 <udiv64+0xf5>
mov    -0x28(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    121b <udiv64+0xfb>
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<udiv64>:
xor    %eax,%eax
cmp    %esi,%edi
jl     115b <udiv64+0x3b>
push   %rbp
push   %r14
push   %rbx
mov    %esi,%ebx
mov    %edi,%ebp
call   1040 <nlz@plt>
mov    %eax,%r14d
mov    %ebp,%edi
sar    %edi
call   1030 <divl@plt>
mov    %eax,%edx
mov    $0x1f,%cl
sub    %r14b,%cl
sar    %cl,%edx
lea    -0x1(%rdx),%eax
mov    %eax,%ecx
imul   %ebx,%ecx
sub    %ecx,%ebp
cmp    %ebx,%ebp
cmovge %edx,%eax
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @udiv64(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
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store i32 %1, i32* %5
%13 = load i32, i32* %5
%14 = ashr i32 %13, 32
%15 = icmp eq i32 %14, 0
br i1 %15, label %16, label %36
16: ; preds = %2
store i32 0, i32* %6
%17 = load i32, i32* %4
%18 = ashr i32 %17, 32
store i32 %18, i32* %7
%19 = load i32, i32* %4
store i32 %19, i32* %8
%20 = load i32, i32* %5
store i32 %20, i32* %9
%21 = load i32, i32* %6
%22 = load i32, i32* %7
%23 = load i32, i32* %9
%24 = srem i32 %22, %23
%25 = mul nsw i32 %21, %24
%26 = load i32, i32* %8
%27 = add nsw i32 %25, %26
%28 = load i32, i32* %9
%29 = call i32 @divl(i32 %27, i32 %28)
%30 = load i32, i32* %6
%31 = load i32, i32* %7
%32 = load i32, i32* %9
%33 = sdiv i32 %31, %32
%34 = mul nsw i32 %30, %33
%35 = add nsw i32 %29, %34
store i32 %35, i32* %3
br label %71
36: ; preds = %2
%37 = load i32, i32* %4
%38 = load i32, i32* %5
%39 = icmp slt i32 %37, %38
br i1 %39, label %40, label %41
40: ; preds = %36
store i32 0, i32* %3
br label %71
41: ; preds = %36
%42 = load i32, i32* %5
%43 = ashr i32 %42, 32
store i32 %43, i32* %10
%44 = load i32, i32* %10
%45 = call i32 @nlz(i32 %44)
store i32 %45, i32* %11
%46 = load i32, i32* %4
%47 = ashr i32 %46, 1
%48 = load i32, i32* %5
%49 = load i32, i32* %11
%50 = shl i32 %48, %49
%51 = ashr i32 %50, 32
%52 = call i32 @divl(i32 %47, i32 %51)
%53 = load i32, i32* %11
%54 = sub nsw i32 31, %53
%55 = ashr i32 %52, %54
store i32 %55, i32* %12
%56 = load i32, i32* %4
%57 = load i32, i32* %12
%58 = sub nsw i32 %57, 1
%59 = load i32, i32* %5
%60 = mul nsw i32 %58, %59
%61 = sub nsw i32 %56, %60
%62 = load i32, i32* %5
%63 = icmp slt i32 %61, %62
br i1 %63, label %64, label %67
64: ; preds = %41
%65 = load i32, i32* %12
%66 = sub nsw i32 %65, 1
br label %69
67: ; preds = %41
%68 = load i32, i32* %12
br label %69
69: ; preds = %67, %64
%70 = phi i32 [ %66, %64 ], [ %68, %67 ]
store i32 %70, i32* %3
br label %71
71: ; preds = %69, %40, %16
%72 = load i32, i32* %3
ret i32 %72
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @udiv64(i32 %0, i32 %1) {
%3 = icmp slt i32 %0, %1
br i1 %3, label %15, label %4
4: ; preds = %2
%5 = tail call i32 @nlz(i32 poison)
%6 = ashr i32 %0, 1
%7 = tail call i32 @divl(i32 %6, i32 poison)
%8 = sub nsw i32 31, %5
%9 = ashr i32 %7, %8
%10 = add nsw i32 %9, -1
%11 = mul nsw i32 %10, %1
%12 = sub nsw i32 %0, %11
%13 = icmp slt i32 %12, %1
%14 = select i1 %13, i32 %10, i32 %9
br label %15
15: ; preds = %2, %4
%16 = phi i32 [ %14, %4 ], [ 0, %2 ]
ret i32 %16
}