int mul_inv(int a, int b) {
  int b0 = b, t, q;
  int x0 = 0, x1 = 1;
  if (b == 1)
    return 1;
  while (a > 1) {
    q = a / b;
    t = b, b = a % b, a = t;
    t = x0, x0 = x1 - q * x0, x1 = t;
  }
  if (x1 < 0)
    x1 += b0;
  return x1;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mul_inv>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
movl   $0x1,-0x20(%rbp)
cmpl   $0x1,-0xc(%rbp)
jne    1134 <mul_inv+0x34>
movl   $0x1,-0x4(%rbp)
jmp    119c <mul_inv+0x9c>
jmp    1139 <mul_inv+0x39>
cmpl   $0x1,-0x8(%rbp)
jle    1183 <mul_inv+0x83>
mov    -0x8(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0xc(%rbp)
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0xc(%rbp)
mov    %edx,-0xc(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
imul   -0x1c(%rbp),%ecx
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1139 <mul_inv+0x39>
cmpl   $0x0,-0x20(%rbp)
jge    1196 <mul_inv+0x96>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mul_inv>:
mov    $0x1,%ecx
cmp    $0x1,%esi
je     1145 <mul_inv+0x45>
mov    %edi,%eax
cmp    $0x2,%edi
jl     1145 <mul_inv+0x45>
xor    %edi,%edi
mov    $0x1,%r8d
mov    %esi,%ecx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
cltd
idiv   %ecx
mov    %edi,%r9d
imul   %edi,%eax
mov    %r8d,%edi
sub    %eax,%edi
mov    %r9d,%r8d
mov    %ecx,%eax
cmp    $0x1,%ecx
mov    %edx,%ecx
jg     1120 <mul_inv+0x20>
mov    %r9d,%ecx
sar    $0x1f,%ecx
and    %esi,%ecx
add    %r9d,%ecx
mov    %ecx,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @mul_inv(i32 %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store i32 %1, i32* %5
%11 = load i32, i32* %5
store i32 %11, i32* %6
store i32 0, i32* %9
store i32 1, i32* %10
%12 = load i32, i32* %5
%13 = icmp eq i32 %12, 1
br i1 %13, label %14, label %15
14: ; preds = %2
store i32 1, i32* %3
br label %44
15: ; preds = %2
br label %16
16: ; preds = %19, %15
%17 = load i32, i32* %4
%18 = icmp sgt i32 %17, 1
br i1 %18, label %19, label %35
19: ; preds = %16
%20 = load i32, i32* %4
%21 = load i32, i32* %5
%22 = sdiv i32 %20, %21
store i32 %22, i32* %8
%23 = load i32, i32* %5
store i32 %23, i32* %7
%24 = load i32, i32* %4
%25 = load i32, i32* %5
%26 = srem i32 %24, %25
store i32 %26, i32* %5
%27 = load i32, i32* %7
store i32 %27, i32* %4
%28 = load i32, i32* %9
store i32 %28, i32* %7
%29 = load i32, i32* %10
%30 = load i32, i32* %8
%31 = load i32, i32* %9
%32 = mul nsw i32 %30, %31
%33 = sub nsw i32 %29, %32
store i32 %33, i32* %9
%34 = load i32, i32* %7
store i32 %34, i32* %10
br label %16
35: ; preds = %16
%36 = load i32, i32* %10
%37 = icmp slt i32 %36, 0
br i1 %37, label %38, label %42
38: ; preds = %35
%39 = load i32, i32* %6
%40 = load i32, i32* %10
%41 = add nsw i32 %40, %39
store i32 %41, i32* %10
br label %42
42: ; preds = %38, %35
%43 = load i32, i32* %10
store i32 %43, i32* %3
br label %44
44: ; preds = %42, %14
%45 = load i32, i32* %3
ret i32 %45
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @mul_inv(i32 %0, i32 %1) {
%3 = icmp ne i32 %1, 1
%4 = icmp sgt i32 %0, 1
%5 = and i1 %3, %4
br i1 %5, label %6, label %20
6: ; preds = %2, %6
%7 = phi i32 [ %8, %6 ], [ 1, %2 ]
%8 = phi i32 [ %14, %6 ], [ 0, %2 ]
%9 = phi i32 [ %10, %6 ], [ %0, %2 ]
%10 = phi i32 [ %12, %6 ], [ %1, %2 ]
%11 = sdiv i32 %9, %10
%12 = srem i32 %9, %10
%13 = mul nsw i32 %11, %8
%14 = sub nsw i32 %7, %13
%15 = icmp sgt i32 %10, 1
br i1 %15, label %6, label %16
16: ; preds = %6
%17 = icmp slt i32 %8, 0
%18 = select i1 %17, i32 %1, i32 0
%19 = add nsw i32 %18, %8
br label %20
20: ; preds = %16, %2
%21 = phi i32 [ 1, %2 ], [ %19, %16 ]
ret i32 %21
}