#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 */

/* Variables and functions */
unsigned int __builtin_k1_clzdl(unsigned long long);
unsigned long long __builtin_k1_stsud(unsigned long long, unsigned long long);
unsigned long long udivmoddi4(unsigned long long num, unsigned long long den,
                              int modwanted) {
  unsigned long long r = num, q = 0;
  if (den <= r) {
    unsigned k = __builtin_k1_clzdl(den) - __builtin_k1_clzdl(r);
    den = den << k;
    if (r >= den) {
      r = r - den;
      q = 1LL << k;
    }
    if (k != 0) {
      unsigned i = k;
      den = den >> 1;
      do {
        r = __builtin_k1_stsud(den, r);
        i--;
      } while (i != 0);
      q = q + r;
      r = r >> k;
      q = q - (r << k);
    }
  }
  return modwanted ? r : q;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<udivmoddi4>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
movq   $0x0,-0x28(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
cmp    -0x20(%rbp),%rax
ja     1220 <udivmoddi4+0x100>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
call   1040 <__builtin_k1_clzdl@plt>
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rdi
call   1040 <__builtin_k1_clzdl@plt>
mov    %eax,%ecx
mov    -0x34(%rbp),%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
shl    %cl,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jb     11a9 <udivmoddi4+0x89>
mov    -0x20(%rbp),%rax
sub    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x2c(%rbp)
je     121b <udivmoddi4+0xfb>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
shr    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%rsi
call   1030 <__builtin_k1_stsud@plt>
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x30(%rbp)
jne    11c5 <udivmoddi4+0xa5>
mov    -0x28(%rbp),%rax
add    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
shr    %cl,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rdx
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
shl    %cl,%rdx
mov    %rdx,%rcx
sub    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
jmp    1220 <udivmoddi4+0x100>
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
je     1237 <udivmoddi4+0x117>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
jmp    123f <udivmoddi4+0x11f>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%rax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<udivmoddi4>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %rdi,%rbx
cmp    %rdi,%rsi
jbe    113b <udivmoddi4+0x1b>
xor    %r14d,%r14d
jmp    11b8 <udivmoddi4+0x98>
mov    %rsi,%r12
mov    %edx,0x4(%rsp)
mov    %rsi,%rdi
call   1040 <__builtin_k1_clzdl@plt>
mov    %eax,%r13d
mov    %rbx,%rdi
call   1040 <__builtin_k1_clzdl@plt>
mov    %eax,%ebp
mov    %r13d,%r15d
sub    %eax,%r15d
mov    %r15d,%ecx
shl    %cl,%r12
mov    $0x1,%r14d
shl    %cl,%r14
xor    %eax,%eax
cmp    %rbx,%r12
mov    %r12,%rcx
cmova  %rax,%rcx
cmova  %rax,%r14
sub    %rcx,%rbx
test   %r15d,%r15d
je     11b4 <udivmoddi4+0x94>
shr    %r12
sub    %r13d,%ebp
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r12,%rdi
mov    %rbx,%rsi
call   1030 <__builtin_k1_stsud@plt>
mov    %rax,%rbx
inc    %ebp
jne    1190 <udivmoddi4+0x70>
add    %rbx,%r14
mov    %r15d,%ecx
shr    %cl,%rbx
mov    %rbx,%rax
shl    %cl,%rax
sub    %rax,%r14
mov    0x4(%rsp),%edx
test   %edx,%edx
cmove  %r14,%rbx
mov    %rbx,%rax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @udivmoddi4(i64 %0, i64 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i64
%5 = alloca i64
%6 = alloca i32
%7 = alloca i64
%8 = alloca i64
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store i64 %0, i64* %4
store i64 %1, i64* %5
store i32 %2, i32* %6
%11 = load i64, i64* %4
store i64 %11, i64* %7
store i64 0, i64* %8
%12 = load i64, i64* %5
%13 = load i64, i64* %7
%14 = icmp ule i64 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %66
15: ; preds = %3
%16 = load i64, i64* %5
%17 = call i32 @__builtin_k1_clzdl(i64 %16)
%18 = load i64, i64* %7
%19 = call i32 @__builtin_k1_clzdl(i64 %18)
%20 = sub i32 %17, %19
store i32 %20, i32* %9
%21 = load i64, i64* %5
%22 = load i32, i32* %9
%23 = zext i32 %22 to i64
%24 = shl i64 %21, %23
store i64 %24, i64* %5
%25 = load i64, i64* %7
%26 = load i64, i64* %5
%27 = icmp uge i64 %25, %26
br i1 %27, label %28, label %35
28: ; preds = %15
%29 = load i64, i64* %7
%30 = load i64, i64* %5
%31 = sub i64 %29, %30
store i64 %31, i64* %7
%32 = load i32, i32* %9
%33 = zext i32 %32 to i64
%34 = shl i64 1, %33
store i64 %34, i64* %8
br label %35
35: ; preds = %28, %15
%36 = load i32, i32* %9
%37 = icmp ne i32 %36, 0
br i1 %37, label %38, label %65
38: ; preds = %35
%39 = load i32, i32* %9
store i32 %39, i32* %10
%40 = load i64, i64* %5
%41 = lshr i64 %40, 1
store i64 %41, i64* %5
br label %42
42: ; preds = %48, %38
%43 = load i64, i64* %5
%44 = load i64, i64* %7
%45 = call i64 @__builtin_k1_stsud(i64 %43, i64 %44)
store i64 %45, i64* %7
%46 = load i32, i32* %10
%47 = add i32 %46, -1
store i32 %47, i32* %10
br label %48
48: ; preds = %42
%49 = load i32, i32* %10
%50 = icmp ne i32 %49, 0
br i1 %50, label %42, label %51
51: ; preds = %48
%52 = load i64, i64* %8
%53 = load i64, i64* %7
%54 = add i64 %52, %53
store i64 %54, i64* %8
%55 = load i64, i64* %7
%56 = load i32, i32* %9
%57 = zext i32 %56 to i64
%58 = lshr i64 %55, %57
store i64 %58, i64* %7
%59 = load i64, i64* %8
%60 = load i64, i64* %7
%61 = load i32, i32* %9
%62 = zext i32 %61 to i64
%63 = shl i64 %60, %62
%64 = sub i64 %59, %63
store i64 %64, i64* %8
br label %65
65: ; preds = %51, %35
br label %66
66: ; preds = %65, %3
%67 = load i32, i32* %6
%68 = icmp ne i32 %67, 0
br i1 %68, label %69, label %71
69: ; preds = %66
%70 = load i64, i64* %7
br label %73
71: ; preds = %66
%72 = load i64, i64* %8
br label %73
73: ; preds = %71, %69
%74 = phi i64 [ %70, %69 ], [ %72, %71 ]
ret i64 %74
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @udivmoddi4(i64 %0, i64 %1, i32 %2) {
%4 = icmp ugt i64 %1, %0
br i1 %4, label %30, label %5
5: ; preds = %3
%6 = tail call i32 @__builtin_k1_clzdl(i64 %1)
%7 = tail call i32 @__builtin_k1_clzdl(i64 %0)
%8 = sub i32 %6, %7
%9 = zext i32 %8 to i64
%10 = shl i64 %1, %9
%11 = icmp ugt i64 %10, %0
%12 = shl nuw i64 1, %9
%13 = select i1 %11, i64 0, i64 %10
%14 = sub i64 %0, %13
%15 = select i1 %11, i64 0, i64 %12
%16 = icmp eq i32 %8, 0
br i1 %16, label %30, label %17
17: ; preds = %5
%18 = lshr i64 %10, 1
br label %19
19: ; preds = %19, %17
%20 = phi i64 [ %14, %17 ], [ %22, %19 ]
%21 = phi i32 [ %8, %17 ], [ %23, %19 ]
%22 = tail call i64 @__builtin_k1_stsud(i64 %18, i64 %20)
%23 = add i32 %21, -1
%24 = icmp eq i32 %23, 0
br i1 %24, label %25, label %19
25: ; preds = %19
%26 = add i64 %22, %15
%27 = lshr i64 %22, %9
%28 = shl i64 %27, %9
%29 = sub i64 %26, %28
br label %30
30: ; preds = %5, %25, %3
%31 = phi i64 [ %0, %3 ], [ %27, %25 ], [ %14, %5 ]
%32 = phi i64 [ 0, %3 ], [ %29, %25 ], [ %15, %5 ]
%33 = icmp eq i32 %2, 0
%34 = select i1 %33, i64 %32, i64 %31
ret i64 %34
}