int inv(int x) {
  int t0, t1;
  int q, y;
  if (x <= 1)
    return (x);
  t1 = 0x10001 / x;
  y = 0x10001 % x;
  if (y == 1)
    return ((1 - t1) & 0xffff);
  t0 = 1;
  do {
    q = x / y;
    x = x % y;
    t0 += q * t1;
    if (x == 1)
      return (t0);
    q = y / x;
    y = y % x;
    t1 += q * t0;
  } while (y != 1);
  return ((1 - t1) & 0xffff);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<inv>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x8(%rbp)
jg     111c <inv+0x1c>
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11cb <inv+0xcb>
mov    $0x10001,%eax
cltd
idivl  -0x8(%rbp)
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    $0x10001,%eax
cltd
idivl  -0x8(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x18(%rbp)
jne    1153 <inv+0x53>
mov    $0x1,%eax
sub    -0x10(%rbp),%eax
and    $0xffff,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11cb <inv+0xcb>
movl   $0x1,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0x18(%rbp)
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0x18(%rbp)
mov    %edx,-0x8(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
imul   -0x10(%rbp),%eax
add    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x8(%rbp)
jne    1190 <inv+0x90>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    11cb <inv+0xcb>
mov    -0x18(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0x8(%rbp)
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0x8(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
imul   -0xc(%rbp),%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x18(%rbp)
jne    115a <inv+0x5a>
mov    $0x1,%eax
sub    -0x10(%rbp),%eax
and    $0xffff,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<inv>:
mov    %edi,%r8d
cmp    $0x2,%edi
jl     1156 <inv+0x56>
mov    $0x10001,%eax
xor    %edx,%edx
div    %r8d
mov    %eax,%ecx
cmp    $0x1,%edx
je     114b <inv+0x4b>
mov    %edx,%edi
mov    $0x1,%esi
mov    %r8d,%eax
cltd
idiv   %edi
mov    %esi,%r8d
mov    %eax,%esi
imul   %ecx,%esi
add    %r8d,%esi
cmp    $0x1,%edx
je     115a <inv+0x5a>
mov    %edx,%r8d
mov    %edi,%eax
cltd
idiv   %r8d
imul   %esi,%eax
add    %eax,%ecx
mov    %edx,%edi
cmp    $0x1,%edx
jne    1120 <inv+0x20>
mov    $0x1,%eax
sub    %ecx,%eax
movzwl %ax,%r8d
mov    %r8d,%eax
ret
mov    %esi,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @inv(i32 %0) {
%2 = alloca i32
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
%8 = load i32, i32* %3
%9 = icmp sle i32 %8, 1
br i1 %9, label %10, label %12
10: ; preds = %1
%11 = load i32, i32* %3
store i32 %11, i32* %2
br label %59
12: ; preds = %1
%13 = load i32, i32* %3
%14 = sdiv i32 65537, %13
store i32 %14, i32* %5
%15 = load i32, i32* %3
%16 = srem i32 65537, %15
store i32 %16, i32* %7
%17 = load i32, i32* %7
%18 = icmp eq i32 %17, 1
br i1 %18, label %19, label %23
19: ; preds = %12
%20 = load i32, i32* %5
%21 = sub nsw i32 1, %20
%22 = and i32 %21, 65535
store i32 %22, i32* %2
br label %59
23: ; preds = %12
store i32 1, i32* %4
br label %24
24: ; preds = %52, %23
%25 = load i32, i32* %3
%26 = load i32, i32* %7
%27 = sdiv i32 %25, %26
store i32 %27, i32* %6
%28 = load i32, i32* %3
%29 = load i32, i32* %7
%30 = srem i32 %28, %29
store i32 %30, i32* %3
%31 = load i32, i32* %6
%32 = load i32, i32* %5
%33 = mul nsw i32 %31, %32
%34 = load i32, i32* %4
%35 = add nsw i32 %34, %33
store i32 %35, i32* %4
%36 = load i32, i32* %3
%37 = icmp eq i32 %36, 1
br i1 %37, label %38, label %40
38: ; preds = %24
%39 = load i32, i32* %4
store i32 %39, i32* %2
br label %59
40: ; preds = %24
%41 = load i32, i32* %7
%42 = load i32, i32* %3
%43 = sdiv i32 %41, %42
store i32 %43, i32* %6
%44 = load i32, i32* %7
%45 = load i32, i32* %3
%46 = srem i32 %44, %45
store i32 %46, i32* %7
%47 = load i32, i32* %6
%48 = load i32, i32* %4
%49 = mul nsw i32 %47, %48
%50 = load i32, i32* %5
%51 = add nsw i32 %50, %49
store i32 %51, i32* %5
br label %52
52: ; preds = %40
%53 = load i32, i32* %7
%54 = icmp ne i32 %53, 1
br i1 %54, label %24, label %55
55: ; preds = %52
%56 = load i32, i32* %5
%57 = sub nsw i32 1, %56
%58 = and i32 %57, 65535
store i32 %58, i32* %2
br label %59
59: ; preds = %55, %38, %19, %10
%60 = load i32, i32* %2
ret i32 %60
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @inv(i32 %0) {
%2 = icmp slt i32 %0, 2
br i1 %2, label %29, label %3
3: ; preds = %1
%4 = udiv i32 65537, %0
%5 = urem i32 65537, %0
%6 = icmp eq i32 %5, 1
br i1 %6, label %7, label %10
7: ; preds = %3
%8 = sub nsw i32 1, %4
%9 = and i32 %8, 65535
br label %29
10: ; preds = %3, %20
%11 = phi i32 [ %16, %20 ], [ %0, %3 ]
%12 = phi i32 [ %18, %20 ], [ 1, %3 ]
%13 = phi i32 [ %24, %20 ], [ %4, %3 ]
%14 = phi i32 [ %22, %20 ], [ %5, %3 ]
%15 = sdiv i32 %11, %14
%16 = srem i32 %11, %14
%17 = mul nsw i32 %15, %13
%18 = add nsw i32 %17, %12
%19 = icmp eq i32 %16, 1
br i1 %19, label %29, label %20
20: ; preds = %10
%21 = sdiv i32 %14, %16
%22 = srem i32 %14, %16
%23 = mul nsw i32 %21, %18
%24 = add nsw i32 %23, %13
%25 = icmp eq i32 %22, 1
br i1 %25, label %26, label %10
26: ; preds = %20
%27 = sub nsw i32 1, %24
%28 = and i32 %27, 65535
br label %29
29: ; preds = %10, %1, %26, %7
%30 = phi i32 [ %9, %7 ], [ %28, %26 ], [ %0, %1 ], [ %18, %10 ]
ret i32 %30
}