void mp_idiv_2(int n, int radix, int in[], int out[]) {
  int j, ix, carry, shift;
  out[0] = in[0];
  shift = 0;
  if (in[2] == 1) {
    shift = 1;
  }
  out[1] = in[1] - shift;
  carry = -shift;
  for (j = 2; j <= n + 1 - shift; j++) {
    ix = in[j + shift] + (radix & carry);
    carry = -(ix & 1);
    out[j] = ix >> 1;
  }
  if (shift > 0) {
    out[n + 1] = (radix & carry) >> 1;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mp_idiv_2>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
cmpl   $0x1,0x8(%rax)
jne    113a <mp_idiv_2+0x3a>
movl   $0x1,-0x28(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    0x4(%rax),%ecx
sub    -0x28(%rbp),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %ecx,0x4(%rax)
xor    %eax,%eax
sub    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
movl   $0x2,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x4(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
sub    -0x28(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jg     11b5 <mp_idiv_2+0xb5>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
add    -0x28(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%ecx
and    -0x24(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%ecx
and    $0x1,%ecx
xor    %eax,%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%edx
sar    $0x1,%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    115a <mp_idiv_2+0x5a>
cmpl   $0x0,-0x28(%rbp)
jle    11d8 <mp_idiv_2+0xd8>
mov    -0x8(%rbp),%edx
and    -0x24(%rbp),%edx
sar    $0x1,%edx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x4(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mp_idiv_2>:
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
mov    (%rdx),%eax
mov    %eax,(%rcx)
mov    0x4(%rdx),%r9d
mov    0x8(%rdx),%r8d
xor    %r11d,%r11d
cmp    $0x1,%r8d
sete   %r11b
mov    %r11d,%eax
neg    %eax
sub    %r11d,%r9d
mov    %r9d,0x4(%rcx)
lea    0x1(%rdi),%r9d
mov    %r9d,%ebx
sub    %r11d,%ebx
cmp    $0x2,%ebx
jl     11cd <mp_idiv_2+0xcd>
xor    %r10d,%r10d
cmp    $0x1,%r8d
sete   %r10b
sub    %r11d,%edi
add    $0x2,%edi
cmp    $0x3,%edi
jne    1159 <mp_idiv_2+0x59>
mov    $0x2,%r11d
jmp    11af <mp_idiv_2+0xaf>
lea    -0x2(%rdi),%r15
lea    (%rdx,%r10,4),%r14
and    $0xfffffffffffffffe,%r15
neg    %r15
mov    $0x2,%r11d
xchg   %ax,%ax
mov    %r11,%rbx
or     %r10,%rbx
and    %esi,%eax
add    (%rdx,%rbx,4),%eax
mov    %eax,%ebx
and    $0x1,%ebx
neg    %ebx
sar    %eax
mov    %eax,(%rcx,%r11,4)
and    %esi,%ebx
add    0x4(%r14,%r11,4),%ebx
mov    %ebx,%eax
and    $0x1,%eax
neg    %eax
sar    %ebx
mov    %ebx,0x4(%rcx,%r11,4)
lea    (%r15,%r11,1),%rbx
add    $0x2,%rbx
add    $0x2,%r11
cmp    $0x2,%rbx
jne    1170 <mp_idiv_2+0x70>
test   $0x1,%dil
je     11cd <mp_idiv_2+0xcd>
add    %r11,%r10
and    %esi,%eax
add    (%rdx,%r10,4),%eax
mov    %eax,%edx
and    $0x1,%edx
neg    %edx
sar    %eax
mov    %eax,(%rcx,%r11,4)
mov    %edx,%eax
cmp    $0x1,%r8d
jne    11dd <mp_idiv_2+0xdd>
and    %esi,%eax
sar    %eax
movslq %r9d,%rdx
mov    %eax,(%rcx,%rdx,4)
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define void @mp_idiv_2(i32 %0, i32 %1, i32* %2, i32* %3) {
%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* %5
store i32 %1, i32* %6
store i32* %2, i32** %7
store i32* %3, i32** %8
%13 = load i32*, i32** %7
%14 = getelementptr inbounds i32, i32* %13, i64 0
%15 = load i32, i32* %14
%16 = load i32*, i32** %8
%17 = getelementptr inbounds i32, i32* %16, i64 0
store i32 %15, i32* %17
store i32 0, i32* %12
%18 = load i32*, i32** %7
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %18, i64 2
%20 = load i32, i32* %19
%21 = icmp eq i32 %20, 1
br i1 %21, label %22, label %23
22: ; preds = %4
store i32 1, i32* %12
br label %23
23: ; preds = %22, %4
%24 = load i32*, i32** %7
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 1
%26 = load i32, i32* %25
%27 = load i32, i32* %12
%28 = sub nsw i32 %26, %27
%29 = load i32*, i32** %8
%30 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 1
store i32 %28, i32* %30
%31 = load i32, i32* %12
%32 = sub nsw i32 0, %31
store i32 %32, i32* %11
store i32 2, i32* %9
br label %33
33: ; preds = %61, %23
%34 = load i32, i32* %9
%35 = load i32, i32* %5
%36 = add nsw i32 %35, 1
%37 = load i32, i32* %12
%38 = sub nsw i32 %36, %37
%39 = icmp sle i32 %34, %38
br i1 %39, label %40, label %64
40: ; preds = %33
%41 = load i32*, i32** %7
%42 = load i32, i32* %9
%43 = load i32, i32* %12
%44 = add nsw i32 %42, %43
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %41, i64 %45
%47 = load i32, i32* %46
%48 = load i32, i32* %6
%49 = load i32, i32* %11
%50 = and i32 %48, %49
%51 = add nsw i32 %47, %50
store i32 %51, i32* %10
%52 = load i32, i32* %10
%53 = and i32 %52, 1
%54 = sub nsw i32 0, %53
store i32 %54, i32* %11
%55 = load i32, i32* %10
%56 = ashr i32 %55, 1
%57 = load i32*, i32** %8
%58 = load i32, i32* %9
%59 = sext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %57, i64 %59
store i32 %56, i32* %60
br label %61
61: ; preds = %40
%62 = load i32, i32* %9
%63 = add nsw i32 %62, 1
store i32 %63, i32* %9
br label %33
64: ; preds = %33
%65 = load i32, i32* %12
%66 = icmp sgt i32 %65, 0
br i1 %66, label %67, label %77
67: ; preds = %64
%68 = load i32, i32* %6
%69 = load i32, i32* %11
%70 = and i32 %68, %69
%71 = ashr i32 %70, 1
%72 = load i32*, i32** %8
%73 = load i32, i32* %5
%74 = add nsw i32 %73, 1
%75 = sext i32 %74 to i64
%76 = getelementptr inbounds i32, i32* %72, i64 %75
store i32 %71, i32* %76
br label %77
77: ; preds = %67, %64
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @mp_idiv_2(i32 %0, i32 %1, i32* nocapture %2, i32* nocapture writeonly %3) {
%5 = load i32, i32* %2
store i32 %5, i32* %3
%6 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 2
%7 = load i32, i32* %6
%8 = icmp eq i32 %7, 1
%9 = sext i1 %8 to i32
%10 = zext i1 %8 to i32
%11 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 1
%12 = load i32, i32* %11
%13 = sub nsw i32 %12, %10
%14 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 1
store i32 %13, i32* %14
%15 = add nsw i32 %0, 1
%16 = sub nsw i32 %15, %10
%17 = icmp slt i32 %16, 2
br i1 %17, label %69, label %18
18: ; preds = %4
%19 = zext i1 %8 to i64
%20 = add i32 %0, 2
%21 = sub i32 %20, %10
%22 = zext i32 %21 to i64
%23 = and i64 %22, 1
%24 = icmp eq i32 %21, 3
br i1 %24, label %54, label %25
25: ; preds = %18
%26 = add nsw i64 %22, -2
%27 = and i64 %26, -2
br label %28
28: ; preds = %28, %25
%29 = phi i64 [ 2, %25 ], [ %51, %28 ]
%30 = phi i32 [ %9, %25 ], [ %48, %28 ]
%31 = phi i64 [ 0, %25 ], [ %52, %28 ]
%32 = or i64 %29, %19
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %32
%34 = load i32, i32* %33
%35 = and i32 %30, %1
%36 = add nsw i32 %34, %35
%37 = and i32 %36, 1
%38 = sub nsw i32 0, %37
%39 = ashr i32 %36, 1
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %29
store i32 %39, i32* %40
%41 = or i64 %29, 1
%42 = add nuw nsw i64 %41, %19
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %42
%44 = load i32, i32* %43
%45 = and i32 %38, %1
%46 = add nsw i32 %44, %45
%47 = and i32 %46, 1
%48 = sub nsw i32 0, %47
%49 = ashr i32 %46, 1
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %41
store i32 %49, i32* %50
%51 = add nuw nsw i64 %29, 2
%52 = add i64 %31, 2
%53 = icmp eq i64 %52, %27
br i1 %53, label %54, label %28
54: ; preds = %28, %18
%55 = phi i32 [ undef, %18 ], [ %48, %28 ]
%56 = phi i64 [ 2, %18 ], [ %51, %28 ]
%57 = phi i32 [ %9, %18 ], [ %48, %28 ]
%58 = icmp eq i64 %23, 0
br i1 %58, label %69, label %59
59: ; preds = %54
%60 = add nuw nsw i64 %56, %19
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %60
%62 = load i32, i32* %61
%63 = and i32 %57, %1
%64 = add nsw i32 %62, %63
%65 = and i32 %64, 1
%66 = sub nsw i32 0, %65
%67 = ashr i32 %64, 1
%68 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %56
store i32 %67, i32* %68
br label %69
69: ; preds = %59, %54, %4
%70 = phi i32 [ %9, %4 ], [ %55, %54 ], [ %66, %59 ]
br i1 %8, label %71, label %76
71: ; preds = %69
%72 = and i32 %70, %1
%73 = ashr i32 %72, 1
%74 = sext i32 %15 to i64
%75 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %74
store i32 %73, i32* %75
br label %76
76: ; preds = %71, %69
ret void
}