unsigned char _moduchar(unsigned char a, unsigned char b) {
  unsigned char count = 1;
  if (!b)
    return (unsigned char)-1;
  while (!(b & (1UL << (8 * sizeof(unsigned char) - 1)))) {
    b <<= 1;
    ++count;
  }
  while (count) {
    if (a >= b) {
      a -= b;
    }
    b >>= 1;
    --count;
  }
  return a;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<_moduchar>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %sil,%al
mov    %dil,%cl
mov    %cl,-0x2(%rbp)
mov    %al,-0x3(%rbp)
movb   $0x1,-0x4(%rbp)
cmpb   $0x0,-0x3(%rbp)
jne    1127 <_moduchar+0x27>
movb   $0xff,-0x1(%rbp)
jmp    11ac <_moduchar+0xac>
jmp    112c <_moduchar+0x2c>
movzbl -0x3(%rbp),%eax
and    $0x80,%rax
cmp    $0x0,%rax
setne  %al
xor    $0xff,%al
test   $0x1,%al
jne    114c <_moduchar+0x4c>
jmp    1163 <_moduchar+0x63>
movzbl -0x3(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    %al,-0x3(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%al
add    $0x1,%al
mov    %al,-0x4(%rbp)
jmp    112c <_moduchar+0x2c>
jmp    1168 <_moduchar+0x68>
cmpb   $0x0,-0x4(%rbp)
je     11a6 <_moduchar+0xa6>
movzbl -0x2(%rbp),%eax
movzbl -0x3(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jl     118f <_moduchar+0x8f>
movzbl -0x3(%rbp),%ecx
movzbl -0x2(%rbp),%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %al,-0x2(%rbp)
movzbl -0x3(%rbp),%eax
sar    $0x1,%eax
mov    %al,-0x3(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%al
add    $0xff,%al
mov    %al,-0x4(%rbp)
jmp    1168 <_moduchar+0x68>
mov    -0x2(%rbp),%al
mov    %al,-0x1(%rbp)
movzbl -0x1(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<_moduchar>:
test   %esi,%esi
je     11d6 <_moduchar+0xd6>
mov    %edi,%eax
mov    $0x1,%cl
test   %sil,%sil
js     112f <_moduchar+0x2f>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    %sil,%sil
add    $0x1,%cl
test   %sil,%sil
jns    1120 <_moduchar+0x20>
test   %cl,%cl
je     1174 <_moduchar+0x74>
lea    -0x1(%rcx),%r8d
mov    %ecx,%r10d
and    $0x3,%r10b
je     116e <_moduchar+0x6e>
xor    %r9d,%r9d
xor    %edi,%edi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
cmp    %sil,%al
movzbl %sil,%esi
mov    %esi,%edx
cmovb  %r9d,%edx
sub    %dl,%al
shr    %sil
add    $0x1,%dil
cmp    %dil,%r10b
jne    1150 <_moduchar+0x50>
sub    %dil,%cl
cmp    $0x3,%r8b
jae    118c <_moduchar+0x8c>
ret
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
sub    %r8b,%al
shr    $0x4,%sil
add    $0xfc,%cl
je     1174 <_moduchar+0x74>
xor    %r8d,%r8d
mov    $0x0,%edi
cmp    %sil,%al
jb     119d <_moduchar+0x9d>
movzbl %sil,%edi
sub    %dil,%al
mov    %esi,%edx
shr    %dl
mov    $0x0,%edi
cmp    %dl,%al
jb     11b0 <_moduchar+0xb0>
movzbl %dl,%edi
sub    %dil,%al
mov    %esi,%edx
shr    $0x2,%dl
mov    $0x0,%edi
cmp    %dl,%al
jb     11c4 <_moduchar+0xc4>
movzbl %dl,%edi
sub    %dil,%al
mov    %esi,%edx
shr    $0x3,%dl
cmp    %dl,%al
jb     1180 <_moduchar+0x80>
movzbl %dl,%r8d
jmp    1180 <_moduchar+0x80>
mov    $0xff,%al
ret

LLVM IR (-O0):
define zeroext i8 @_moduchar(i8 zeroext %0, i8 zeroext %1) {
%3 = alloca i8
%4 = alloca i8
%5 = alloca i8
%6 = alloca i8
store i8 %0, i8* %4
store i8 %1, i8* %5
store i8 1, i8* %6
%7 = load i8, i8* %5
%8 = icmp ne i8 %7, 0
br i1 %8, label %10, label %9
9: ; preds = %2
store i8 -1, i8* %3
br label %50
10: ; preds = %2
br label %11
11: ; preds = %17, %10
%12 = load i8, i8* %5
%13 = zext i8 %12 to i64
%14 = and i64 %13, 128
%15 = icmp ne i64 %14, 0
%16 = xor i1 %15, true
br i1 %16, label %17, label %24
17: ; preds = %11
%18 = load i8, i8* %5
%19 = zext i8 %18 to i32
%20 = shl i32 %19, 1
%21 = trunc i32 %20 to i8
store i8 %21, i8* %5
%22 = load i8, i8* %6
%23 = add i8 %22, 1
store i8 %23, i8* %6
br label %11
24: ; preds = %11
br label %25
25: ; preds = %41, %24
%26 = load i8, i8* %6
%27 = icmp ne i8 %26, 0
br i1 %27, label %28, label %48
28: ; preds = %25
%29 = load i8, i8* %4
%30 = zext i8 %29 to i32
%31 = load i8, i8* %5
%32 = zext i8 %31 to i32
%33 = icmp sge i32 %30, %32
br i1 %33, label %34, label %41
34: ; preds = %28
%35 = load i8, i8* %5
%36 = zext i8 %35 to i32
%37 = load i8, i8* %4
%38 = zext i8 %37 to i32
%39 = sub nsw i32 %38, %36
%40 = trunc i32 %39 to i8
store i8 %40, i8* %4
br label %41
41: ; preds = %34, %28
%42 = load i8, i8* %5
%43 = zext i8 %42 to i32
%44 = ashr i32 %43, 1
%45 = trunc i32 %44 to i8
store i8 %45, i8* %5
%46 = load i8, i8* %6
%47 = add i8 %46, -1
store i8 %47, i8* %6
br label %25
48: ; preds = %25
%49 = load i8, i8* %4
store i8 %49, i8* %3
br label %50
50: ; preds = %48, %9
%51 = load i8, i8* %3
ret i8 %51
}

LLVM IR (-O2):
define zeroext i8 @_moduchar(i8 zeroext %0, i8 zeroext %1) {
%3 = icmp eq i8 %1, 0
br i1 %3, label %60, label %4
4: ; preds = %2
%5 = icmp sgt i8 %1, -1
br i1 %5, label %32, label %8
6: ; preds = %32
%7 = icmp eq i8 %36, 0
br i1 %7, label %60, label %8
8: ; preds = %4, %6
%9 = phi i8 [ 1, %4 ], [ %36, %6 ]
%10 = phi i8 [ %1, %4 ], [ %35, %6 ]
%11 = add i8 %9, -1
%12 = and i8 %9, 3
%13 = icmp eq i8 %12, 0
br i1 %13, label %26, label %14
14: ; preds = %8, %14
%15 = phi i8 [ %23, %14 ], [ %9, %8 ]
%16 = phi i8 [ %22, %14 ], [ %10, %8 ]
%17 = phi i8 [ %21, %14 ], [ %0, %8 ]
%18 = phi i8 [ %24, %14 ], [ 0, %8 ]
%19 = icmp ult i8 %17, %16
%20 = select i1 %19, i8 0, i8 %16
%21 = sub i8 %17, %20
%22 = lshr i8 %16, 1
%23 = add i8 %15, -1
%24 = add i8 %18, 1
%25 = icmp eq i8 %24, %12
br i1 %25, label %26, label %14
26: ; preds = %14, %8
%27 = phi i8 [ undef, %8 ], [ %21, %14 ]
%28 = phi i8 [ %9, %8 ], [ %23, %14 ]
%29 = phi i8 [ %10, %8 ], [ %22, %14 ]
%30 = phi i8 [ %0, %8 ], [ %21, %14 ]
%31 = icmp ult i8 %11, 3
br i1 %31, label %60, label %38
32: ; preds = %4, %32
%33 = phi i8 [ %36, %32 ], [ 1, %4 ]
%34 = phi i8 [ %35, %32 ], [ %1, %4 ]
%35 = shl nuw i8 %34, 1
%36 = add i8 %33, 1
%37 = icmp sgt i8 %35, -1
br i1 %37, label %32, label %6
38: ; preds = %26, %38
%39 = phi i8 [ %58, %38 ], [ %28, %26 ]
%40 = phi i8 [ %57, %38 ], [ %29, %26 ]
%41 = phi i8 [ %56, %38 ], [ %30, %26 ]
%42 = icmp ult i8 %41, %40
%43 = select i1 %42, i8 0, i8 %40
%44 = sub i8 %41, %43
%45 = lshr i8 %40, 1
%46 = icmp ult i8 %44, %45
%47 = select i1 %46, i8 0, i8 %45
%48 = sub i8 %44, %47
%49 = lshr i8 %40, 2
%50 = icmp ult i8 %48, %49
%51 = select i1 %50, i8 0, i8 %49
%52 = sub i8 %48, %51
%53 = lshr i8 %40, 3
%54 = icmp ult i8 %52, %53
%55 = select i1 %54, i8 0, i8 %53
%56 = sub i8 %52, %55
%57 = lshr i8 %40, 4
%58 = add i8 %39, -4
%59 = icmp eq i8 %58, 0
br i1 %59, label %60, label %38
60: ; preds = %26, %38, %6, %2
%61 = phi i8 [ -1, %2 ], [ %0, %6 ], [ %27, %26 ], [ %56, %38 ]
ret i8 %61
}