unsigned long long div_u64_u64(unsigned long long dividend,
                               unsigned long long divisor) {
  unsigned long long result = 0;
  unsigned long long tmp_res, tmp_div;
  while (dividend >= divisor) {
    tmp_div = divisor << 1;
    tmp_res = 1;
    while (dividend >= tmp_div) {
      tmp_div <<= 1;
      tmp_res <<= 1;
    }
    dividend -= divisor * tmp_res;
    result += tmp_res;
  }
  return result;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<div_u64_u64>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movq   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jb     1186 <div_u64_u64+0x86>
mov    -0x10(%rbp),%rax
shl    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
movq   $0x1,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
cmp    -0x28(%rbp),%rax
jb     1161 <div_u64_u64+0x61>
mov    -0x28(%rbp),%rax
shl    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
shl    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
jmp    1136 <div_u64_u64+0x36>
mov    -0x10(%rbp),%rcx
imul   -0x20(%rbp),%rcx
mov    -0x8(%rbp),%rax
sub    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
jmp    1114 <div_u64_u64+0x14>
mov    -0x18(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<div_u64_u64>:
xor    %eax,%eax
cmp    %rsi,%rdi
jb     113d <div_u64_u64+0x3d>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    $0x1,%ecx
mov    %rsi,%rdx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rcx,%r8
add    %rdx,%rdx
add    %rcx,%rcx
cmp    %rdx,%rdi
jae    1120 <div_u64_u64+0x20>
add    %r8,%rax
imul   %rsi,%r8
sub    %r8,%rdi
cmp    %rsi,%rdi
jae    1110 <div_u64_u64+0x10>
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @div_u64_u64(i64 %0, i64 %1) {
%3 = alloca i64
%4 = alloca i64
%5 = alloca i64
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64
store i64 %0, i64* %3
store i64 %1, i64* %4
store i64 0, i64* %5
br label %8
8: ; preds = %24, %2
%9 = load i64, i64* %3
%10 = load i64, i64* %4
%11 = icmp uge i64 %9, %10
br i1 %11, label %12, label %33
12: ; preds = %8
%13 = load i64, i64* %4
%14 = shl i64 %13, 1
store i64 %14, i64* %7
store i64 1, i64* %6
br label %15
15: ; preds = %19, %12
%16 = load i64, i64* %3
%17 = load i64, i64* %7
%18 = icmp uge i64 %16, %17
br i1 %18, label %19, label %24
19: ; preds = %15
%20 = load i64, i64* %7
%21 = shl i64 %20, 1
store i64 %21, i64* %7
%22 = load i64, i64* %6
%23 = shl i64 %22, 1
store i64 %23, i64* %6
br label %15
24: ; preds = %15
%25 = load i64, i64* %4
%26 = load i64, i64* %6
%27 = mul i64 %25, %26
%28 = load i64, i64* %3
%29 = sub i64 %28, %27
store i64 %29, i64* %3
%30 = load i64, i64* %6
%31 = load i64, i64* %5
%32 = add i64 %31, %30
store i64 %32, i64* %5
br label %8
33: ; preds = %8
%34 = load i64, i64* %5
ret i64 %34
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @div_u64_u64(i64 %0, i64 %1) {
%3 = icmp ult i64 %0, %1
br i1 %3, label %18, label %4
4: ; preds = %2, %13
%5 = phi i64 [ %16, %13 ], [ 0, %2 ]
%6 = phi i64 [ %15, %13 ], [ %0, %2 ]
br label %7
7: ; preds = %7, %4
%8 = phi i64 [ %12, %7 ], [ 1, %4 ]
%9 = phi i64 [ %10, %7 ], [ %1, %4 ]
%10 = shl i64 %9, 1
%11 = icmp ult i64 %6, %10
%12 = shl i64 %8, 1
br i1 %11, label %13, label %7
13: ; preds = %7
%14 = mul i64 %8, %1
%15 = sub i64 %6, %14
%16 = add i64 %8, %5
%17 = icmp ult i64 %15, %1
br i1 %17, label %18, label %4
18: ; preds = %13, %2
%19 = phi i64 [ 0, %2 ], [ %16, %13 ]
ret i64 %19
}