unsigned long long powmod_ll(unsigned long long b, unsigned e,
                             unsigned long long m) {
  unsigned t;
  unsigned long long pow;
  int i;
  if (e == 0)
    return 1;
  t = e;
  for (i = 0; t != 0; i++)
    t >>= 1;
  pow = b;
  i -= 2;
  for (; i >= 0; i--) {
    pow = pow * pow % m;
    if ((1 << i) & e)
      pow = pow * b % m;
  }
  return pow;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<powmod_ll>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %esi,-0x14(%rbp)
mov    %rdx,-0x20(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
jne    1126 <powmod_ll+0x26>
movq   $0x1,-0x8(%rbp)
jmp    11ca <powmod_ll+0xca>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x24(%rbp)
je     1154 <powmod_ll+0x54>
mov    -0x24(%rbp),%eax
shr    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    1133 <powmod_ll+0x33>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%eax
sub    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x34(%rbp)
jl     11c2 <powmod_ll+0xc2>
mov    -0x30(%rbp),%rax
imul   -0x30(%rbp),%rax
xor    %ecx,%ecx
mov    %ecx,%edx
divq   -0x20(%rbp)
mov    %rdx,-0x30(%rbp)
mov    -0x34(%rbp),%ecx
mov    $0x1,%eax
shl    %cl,%eax
and    -0x14(%rbp),%eax
cmp    $0x0,%eax
je     11af <powmod_ll+0xaf>
mov    -0x30(%rbp),%rax
imul   -0x10(%rbp),%rax
xor    %ecx,%ecx
mov    %ecx,%edx
divq   -0x20(%rbp)
mov    %rdx,-0x30(%rbp)
jmp    11b4 <powmod_ll+0xb4>
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    1165 <powmod_ll+0x65>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<powmod_ll>:
test   %esi,%esi
je     1125 <powmod_ll+0x25>
mov    %rdx,%r8
xor    %ecx,%ecx
mov    %esi,%edx
mov    %esi,%eax
nopl   (%rax)
shr    %eax
add    $0x1,%ecx
cmp    $0x1,%edx
mov    %eax,%edx
ja     1110 <powmod_ll+0x10>
cmp    $0x1,%ecx
jne    112b <powmod_ll+0x2b>
mov    %rdi,%rax
ret
mov    $0x1,%eax
ret
mov    %rdi,%rax
jmp    1140 <powmod_ll+0x40>
xor    %edx,%edx
div    %r8
mov    %rdx,%rax
add    $0xffffffff,%ecx
cmp    $0x1,%ecx
jle    1196 <powmod_ll+0x96>
lea    -0x2(%rcx),%r9d
imul   %rax,%rax
mov    %rax,%rdx
or     %r8,%rdx
shr    $0x20,%rdx
je     1170 <powmod_ll+0x70>
xor    %edx,%edx
div    %r8
mov    %rdx,%rax
bt     %r9d,%esi
jb     117d <powmod_ll+0x7d>
jmp    1138 <powmod_ll+0x38>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
xor    %edx,%edx
div    %r8d
mov    %edx,%eax
bt     %r9d,%esi
jae    1138 <powmod_ll+0x38>
imul   %rdi,%rax
mov    %rax,%rdx
or     %r8,%rdx
shr    $0x20,%rdx
jne    1130 <powmod_ll+0x30>
xor    %edx,%edx
div    %r8d
mov    %edx,%eax
jmp    1138 <powmod_ll+0x38>
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @powmod_ll(i64 %0, i32 %1, i64 %2) {
%4 = alloca i64
%5 = alloca i64
%6 = alloca i32
%7 = alloca i64
%8 = alloca i32
%9 = alloca i64
%10 = alloca i32
store i64 %0, i64* %5
store i32 %1, i32* %6
store i64 %2, i64* %7
%11 = load i32, i32* %6
%12 = icmp eq i32 %11, 0
br i1 %12, label %13, label %14
13: ; preds = %3
store i64 1, i64* %4
br label %55
14: ; preds = %3
%15 = load i32, i32* %6
store i32 %15, i32* %8
store i32 0, i32* %10
br label %16
16: ; preds = %22, %14
%17 = load i32, i32* %8
%18 = icmp ne i32 %17, 0
br i1 %18, label %19, label %25
19: ; preds = %16
%20 = load i32, i32* %8
%21 = lshr i32 %20, 1
store i32 %21, i32* %8
br label %22
22: ; preds = %19
%23 = load i32, i32* %10
%24 = add nsw i32 %23, 1
store i32 %24, i32* %10
br label %16
25: ; preds = %16
%26 = load i64, i64* %5
store i64 %26, i64* %9
%27 = load i32, i32* %10
%28 = sub nsw i32 %27, 2
store i32 %28, i32* %10
br label %29
29: ; preds = %50, %25
%30 = load i32, i32* %10
%31 = icmp sge i32 %30, 0
br i1 %31, label %32, label %53
32: ; preds = %29
%33 = load i64, i64* %9
%34 = load i64, i64* %9
%35 = mul i64 %33, %34
%36 = load i64, i64* %7
%37 = urem i64 %35, %36
store i64 %37, i64* %9
%38 = load i32, i32* %10
%39 = shl i32 1, %38
%40 = load i32, i32* %6
%41 = and i32 %39, %40
%42 = icmp ne i32 %41, 0
br i1 %42, label %43, label %49
43: ; preds = %32
%44 = load i64, i64* %9
%45 = load i64, i64* %5
%46 = mul i64 %44, %45
%47 = load i64, i64* %7
%48 = urem i64 %46, %47
store i64 %48, i64* %9
br label %49
49: ; preds = %43, %32
br label %50
50: ; preds = %49
%51 = load i32, i32* %10
%52 = add nsw i32 %51, -1
store i32 %52, i32* %10
br label %29
53: ; preds = %29
%54 = load i64, i64* %9
store i64 %54, i64* %4
br label %55
55: ; preds = %53, %13
%56 = load i64, i64* %4
ret i64 %56
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @powmod_ll(i64 %0, i32 %1, i64 %2) {
%4 = icmp eq i32 %1, 0
br i1 %4, label %28, label %5
5: ; preds = %3, %5
%6 = phi i32 [ %9, %5 ], [ 0, %3 ]
%7 = phi i32 [ %8, %5 ], [ %1, %3 ]
%8 = lshr i32 %7, 1
%9 = add nuw nsw i32 %6, 1
%10 = icmp ult i32 %7, 2
br i1 %10, label %11, label %5
11: ; preds = %5
%12 = icmp eq i32 %6, 0
br i1 %12, label %28, label %13
13: ; preds = %11, %25
%14 = phi i32 [ %16, %25 ], [ %6, %11 ]
%15 = phi i64 [ %26, %25 ], [ %0, %11 ]
%16 = add nsw i32 %14, -1
%17 = mul i64 %15, %15
%18 = urem i64 %17, %2
%19 = shl nuw i32 1, %16
%20 = and i32 %19, %1
%21 = icmp eq i32 %20, 0
br i1 %21, label %25, label %22
22: ; preds = %13
%23 = mul i64 %18, %0
%24 = urem i64 %23, %2
br label %25
25: ; preds = %13, %22
%26 = phi i64 [ %24, %22 ], [ %18, %13 ]
%27 = icmp sgt i32 %14, 1
br i1 %27, label %13, label %28
28: ; preds = %25, %11, %3
%29 = phi i64 [ 1, %3 ], [ %0, %11 ], [ %26, %25 ]
ret i64 %29
}