void cycle_leader(int *a, int from, int mod) {
  int t, i;
  for (i = from * 2 % mod; i != from; i = i * 2 % mod) {
    t = a[i];
    a[i] = a[from];
    a[from] = t;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<cycle_leader>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
cltd
idivl  -0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
je     116b <cycle_leader+0x6b>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x14(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
cltd
idivl  -0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x18(%rbp)
jmp    111b <cycle_leader+0x1b>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<cycle_leader>:
mov    %edx,%r8d
lea    (%rsi,%rsi,1),%eax
cltd
idiv   %r8d
cmp    %esi,%edx
je     113b <cycle_leader+0x3b>
movslq %esi,%r9
mov    (%rdi,%r9,4),%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
movslq %edx,%rax
mov    (%rdi,%rax,4),%r10d
mov    %ecx,(%rdi,%rax,4)
mov    %r10d,(%rdi,%r9,4)
add    %eax,%eax
cltd
idiv   %r8d
mov    %r10d,%ecx
cmp    %esi,%edx
jne    1120 <cycle_leader+0x20>
ret

LLVM IR (-O0):
define void @cycle_leader(i32* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
%9 = load i32, i32* %5
%10 = mul nsw i32 %9, 2
%11 = load i32, i32* %6
%12 = srem i32 %10, %11
store i32 %12, i32* %8
br label %13
13: ; preds = %37, %3
%14 = load i32, i32* %8
%15 = load i32, i32* %5
%16 = icmp ne i32 %14, %15
br i1 %16, label %17, label %42
17: ; preds = %13
%18 = load i32*, i32** %4
%19 = load i32, i32* %8
%20 = sext i32 %19 to i64
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %18, i64 %20
%22 = load i32, i32* %21
store i32 %22, i32* %7
%23 = load i32*, i32** %4
%24 = load i32, i32* %5
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %23, i64 %25
%27 = load i32, i32* %26
%28 = load i32*, i32** %4
%29 = load i32, i32* %8
%30 = sext i32 %29 to i64
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %28, i64 %30
store i32 %27, i32* %31
%32 = load i32, i32* %7
%33 = load i32*, i32** %4
%34 = load i32, i32* %5
%35 = sext i32 %34 to i64
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %33, i64 %35
store i32 %32, i32* %36
br label %37
37: ; preds = %17
%38 = load i32, i32* %8
%39 = mul nsw i32 %38, 2
%40 = load i32, i32* %6
%41 = srem i32 %39, %40
store i32 %41, i32* %8
br label %13
42: ; preds = %13
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @cycle_leader(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = shl nsw i32 %1, 1
%5 = srem i32 %4, %2
%6 = icmp eq i32 %5, %1
br i1 %6, label %20, label %7
7: ; preds = %3
%8 = sext i32 %1 to i64
%9 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %8
%10 = load i32, i32* %9
br label %11
11: ; preds = %7, %11
%12 = phi i32 [ %10, %7 ], [ %16, %11 ]
%13 = phi i32 [ %5, %7 ], [ %18, %11 ]
%14 = sext i32 %13 to i64
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %14
%16 = load i32, i32* %15
store i32 %12, i32* %15
store i32 %16, i32* %9
%17 = shl nsw i32 %13, 1
%18 = srem i32 %17, %2
%19 = icmp eq i32 %18, %1
br i1 %19, label %20, label %11
20: ; preds = %11, %3
ret void
}