void divide2(unsigned dividend, unsigned divisor, unsigned *quotient,
             unsigned *remainder) {
  unsigned t, num_bits;
  unsigned q, bit, d;
  unsigned i;
  *remainder = 0;
  *quotient = 0;
  if (divisor == 0)
    return;
  if (divisor > dividend) {
    *remainder = dividend;
    return;
  }
  if (divisor == dividend) {
    *quotient = 1;
    return;
  }
  num_bits = 32;
  while ((*remainder) < divisor) {
    bit = (dividend & 0x80000000) >> 31;
    *remainder = ((*remainder) << 1) | bit;
    d = dividend;
    dividend = dividend << 1;
    num_bits--;
  }
  dividend = d;
  *remainder = (*remainder) >> 1;
  num_bits++;
  for (i = 0; i < num_bits; i++) {
    bit = (dividend & 0x80000000) >> 31;
    *remainder = ((*remainder) << 1) | bit;
    t = (*remainder) - divisor;
    q = !((t & 0x80000000) >> 31);
    dividend = dividend << 1;
    *quotient = ((*quotient) << 1) | q;
    if (q) {
      *remainder = t;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<divide2>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %rdx,-0x10(%rbp)
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movl   $0x0,(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movl   $0x0,(%rax)
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
jne    1135 <divide2+0x35>
jmp    1276 <divide2+0x176>
mov    -0x8(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jbe    114f <divide2+0x4f>
mov    -0x4(%rbp),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
jmp    1276 <divide2+0x176>
mov    -0x8(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jne    116a <divide2+0x6a>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movl   $0x1,(%rax)
jmp    1276 <divide2+0x176>
movl   $0x20,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jae    11bd <divide2+0xbd>
mov    -0x4(%rbp),%eax
and    $0x80000000,%eax
shr    $0x1f,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
shl    $0x1,%ecx
or     -0x28(%rbp),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1171 <divide2+0x71>
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
shr    $0x1,%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
movl   $0x0,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jae    1276 <divide2+0x176>
mov    -0x4(%rbp),%eax
and    $0x80000000,%eax
shr    $0x1f,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
shl    $0x1,%ecx
or     -0x28(%rbp),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
sub    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
and    $0x80000000,%eax
shr    $0x1f,%eax
cmp    $0x0,%eax
setne  %al
xor    $0xff,%al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
shl    $0x1,%ecx
or     -0x24(%rbp),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
cmpl   $0x0,-0x24(%rbp)
je     1263 <divide2+0x163>
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
jmp    1268 <divide2+0x168>
mov    -0x30(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    11e2 <divide2+0xe2>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<divide2>:
movl   $0x0,(%rcx)
movl   $0x0,(%rdx)
test   %esi,%esi
je     111f <divide2+0x1f>
cmp    %edi,%esi
jbe    1117 <divide2+0x17>
mov    %edi,(%rcx)
ret
jne    1120 <divide2+0x20>
movl   $0x1,(%rdx)
ret
mov    (%rcx),%eax
cmp    %esi,%eax
jae    1151 <divide2+0x51>
mov    $0xffffffdf,%r8d
nopl   0x0(%rax)
mov    %edi,%r9d
shld   $0x1,%edi,%eax
lea    (%r9,%r9,1),%edi
add    $0x1,%r8d
cmp    %esi,%eax
jb     1130 <divide2+0x30>
shr    %eax
mov    %eax,(%rcx)
test   %r8d,%r8d
je     111f <divide2+0x1f>
neg    %r8d
jmp    1159 <divide2+0x59>
shr    %eax
mov    $0x21,%r8d
add    $0xffffffff,%r8d
nopl   (%rax)
shld   $0x1,%r9d,%eax
mov    %eax,(%rcx)
sub    %esi,%eax
mov    %eax,%edi
not    %edi
shld   $0x1,%edi,(%rdx)
test   %eax,%eax
js     1177 <divide2+0x77>
mov    %eax,(%rcx)
sub    $0x1,%r8d
jb     111f <divide2+0x1f>
add    %r9d,%r9d
mov    (%rcx),%eax
jmp    1160 <divide2+0x60>

LLVM IR (-O0):
define void @divide2(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
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
store i32 %0, i32* %5
store i32 %1, i32* %6
store i32* %2, i32** %7
store i32* %3, i32** %8
%15 = load i32*, i32** %8
store i32 0, i32* %15
%16 = load i32*, i32** %7
store i32 0, i32* %16
%17 = load i32, i32* %6
%18 = icmp eq i32 %17, 0
br i1 %18, label %19, label %20
19: ; preds = %4
br label %103
20: ; preds = %4
%21 = load i32, i32* %6
%22 = load i32, i32* %5
%23 = icmp ugt i32 %21, %22
br i1 %23, label %24, label %27
24: ; preds = %20
%25 = load i32, i32* %5
%26 = load i32*, i32** %8
store i32 %25, i32* %26
br label %103
27: ; preds = %20
%28 = load i32, i32* %6
%29 = load i32, i32* %5
%30 = icmp eq i32 %28, %29
br i1 %30, label %31, label %33
31: ; preds = %27
%32 = load i32*, i32** %7
store i32 1, i32* %32
br label %103
33: ; preds = %27
store i32 32, i32* %10
br label %34
34: ; preds = %39, %33
%35 = load i32*, i32** %8
%36 = load i32, i32* %35
%37 = load i32, i32* %6
%38 = icmp ult i32 %36, %37
br i1 %38, label %39, label %54
39: ; preds = %34
%40 = load i32, i32* %5
%41 = and i32 %40, -2147483648
%42 = lshr i32 %41, 31
store i32 %42, i32* %12
%43 = load i32*, i32** %8
%44 = load i32, i32* %43
%45 = shl i32 %44, 1
%46 = load i32, i32* %12
%47 = or i32 %45, %46
%48 = load i32*, i32** %8
store i32 %47, i32* %48
%49 = load i32, i32* %5
store i32 %49, i32* %13
%50 = load i32, i32* %5
%51 = shl i32 %50, 1
store i32 %51, i32* %5
%52 = load i32, i32* %10
%53 = add i32 %52, -1
store i32 %53, i32* %10
br label %34
54: ; preds = %34
%55 = load i32, i32* %13
store i32 %55, i32* %5
%56 = load i32*, i32** %8
%57 = load i32, i32* %56
%58 = lshr i32 %57, 1
%59 = load i32*, i32** %8
store i32 %58, i32* %59
%60 = load i32, i32* %10
%61 = add i32 %60, 1
store i32 %61, i32* %10
store i32 0, i32* %14
br label %62
62: ; preds = %100, %54
%63 = load i32, i32* %14
%64 = load i32, i32* %10
%65 = icmp ult i32 %63, %64
br i1 %65, label %66, label %103
66: ; preds = %62
%67 = load i32, i32* %5
%68 = and i32 %67, -2147483648
%69 = lshr i32 %68, 31
store i32 %69, i32* %12
%70 = load i32*, i32** %8
%71 = load i32, i32* %70
%72 = shl i32 %71, 1
%73 = load i32, i32* %12
%74 = or i32 %72, %73
%75 = load i32*, i32** %8
store i32 %74, i32* %75
%76 = load i32*, i32** %8
%77 = load i32, i32* %76
%78 = load i32, i32* %6
%79 = sub i32 %77, %78
store i32 %79, i32* %9
%80 = load i32, i32* %9
%81 = and i32 %80, -2147483648
%82 = lshr i32 %81, 31
%83 = icmp ne i32 %82, 0
%84 = xor i1 %83, true
%85 = zext i1 %84 to i32
store i32 %85, i32* %11
%86 = load i32, i32* %5
%87 = shl i32 %86, 1
store i32 %87, i32* %5
%88 = load i32*, i32** %7
%89 = load i32, i32* %88
%90 = shl i32 %89, 1
%91 = load i32, i32* %11
%92 = or i32 %90, %91
%93 = load i32*, i32** %7
store i32 %92, i32* %93
%94 = load i32, i32* %11
%95 = icmp ne i32 %94, 0
br i1 %95, label %96, label %99
96: ; preds = %66
%97 = load i32, i32* %9
%98 = load i32*, i32** %8
store i32 %97, i32* %98
br label %99
99: ; preds = %96, %66
br label %100
100: ; preds = %99
%101 = load i32, i32* %14
%102 = add i32 %101, 1
store i32 %102, i32* %14
br label %62
103: ; preds = %19, %24, %31, %62
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @divide2(i32 %0, i32 %1, i32* nocapture %2, i32* nocapture %3) {
store i32 0, i32* %3
store i32 0, i32* %2
%5 = icmp eq i32 %1, 0
br i1 %5, label %49, label %6
6: ; preds = %4
%7 = icmp ugt i32 %1, %0
br i1 %7, label %8, label %9
8: ; preds = %6
store i32 %0, i32* %3
br label %49
9: ; preds = %6
%10 = icmp eq i32 %1, %0
br i1 %10, label %16, label %11
11: ; preds = %9
%12 = load i32, i32* %3
%13 = icmp ult i32 %12, %1
br i1 %13, label %17, label %14
14: ; preds = %11
%15 = lshr i32 %12, 1
br label %28
16: ; preds = %9
store i32 1, i32* %2
br label %49
17: ; preds = %11, %17
%18 = phi i32 [ %22, %17 ], [ %0, %11 ]
%19 = phi i32 [ %23, %17 ], [ 32, %11 ]
%20 = phi i32 [ %21, %17 ], [ %12, %11 ]
%21 = tail call i32 @llvm.fshl.i32(i32 %20, i32 %18, i32 1)
%22 = shl i32 %18, 1
%23 = add i32 %19, -1
%24 = icmp ult i32 %21, %1
br i1 %24, label %17, label %25
25: ; preds = %17
%26 = lshr i32 %21, 1
store i32 %26, i32* %3
%27 = icmp eq i32 %19, 0
br i1 %27, label %49, label %28
28: ; preds = %14, %25
%29 = phi i32 [ %15, %14 ], [ %26, %25 ]
%30 = phi i32 [ undef, %14 ], [ %18, %25 ]
%31 = phi i32 [ 33, %14 ], [ %19, %25 ]
br label %32
32: ; preds = %47, %28
%33 = phi i32 [ %48, %47 ], [ %29, %28 ]
%34 = phi i32 [ %45, %47 ], [ 0, %28 ]
%35 = phi i32 [ %40, %47 ], [ %30, %28 ]
%36 = tail call i32 @llvm.fshl.i32(i32 %33, i32 %35, i32 1)
store i32 %36, i32* %3
%37 = sub i32 %36, %1
%38 = icmp sgt i32 %37, -1
%39 = xor i32 %37, -1
%40 = shl i32 %35, 1
%41 = load i32, i32* %2
%42 = tail call i32 @llvm.fshl.i32(i32 %41, i32 %39, i32 1)
store i32 %42, i32* %2
br i1 %38, label %43, label %44
43: ; preds = %32
store i32 %37, i32* %3
br label %44
44: ; preds = %32, %43
%45 = add nuw i32 %34, 1
%46 = icmp eq i32 %45, %31
br i1 %46, label %49, label %47
47: ; preds = %44
%48 = load i32, i32* %3
br label %32
49: ; preds = %44, %25, %4, %16, %8
ret void
}