#define NULL ((void *)0)
typedef unsigned long size_t; // Customize by platform.
typedef long intptr_t;
typedef unsigned long uintptr_t;
typedef long scalar_t__; // Either arithmetic or pointer type.
/* By default, we understand bool (as a convenience). */
typedef int bool;
#define false 0
#define true 1

/* Forward declarations */

/* Type definitions */

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ fprintf(int /*<<< orphan*/, char *);
int /*<<< orphan*/ stderr;
unsigned mod_inverse(unsigned i, unsigned p) {
  unsigned m = i, n = p;
  int a = 1, b = 0, c = 0, d = 1;
  while (m != 0) {
    unsigned q = n / m, tm = m;
    int ta = a, tb = b;
    m = n - q * m, a = c - q * a, b = d - q * b;
    n = tm, c = ta, d = tb;
  }
  if (n != 1)
    fprintf(stderr, "In mod_inverse(): cannot compute");
  return (c + p) % p;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mod_inverse>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
movl   $0x1,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
movl   $0x1,-0x20(%rbp)
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
je     11b1 <mod_inverse+0xa1>
mov    -0x10(%rbp),%eax
xor    %edx,%edx
divl   -0xc(%rbp)
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
imul   -0xc(%rbp),%ecx
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
imul   -0x14(%rbp),%ecx
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
imul   -0x18(%rbp),%ecx
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1146 <mod_inverse+0x36>
cmpl   $0x1,-0x10(%rbp)
je     11d0 <mod_inverse+0xc0>
mov    0x2e1e(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
lea    0xe35(%rip),%rsi
call   1030 <fprintf@plt>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    -0x8(%rbp),%eax
xor    %edx,%edx
divl   -0x8(%rbp)
mov    %edx,%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mod_inverse>:
push   %rbp
push   %rbx
push   %rax
mov    %esi,%ebx
test   %edi,%edi
je     1172 <mod_inverse+0x62>
mov    %edi,%edx
xor    %ecx,%ecx
mov    $0x1,%edi
mov    %ebx,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    %edx,%esi
xor    %edx,%edx
div    %esi
mov    %edi,%ebp
imul   %edi,%eax
sub    %eax,%ecx
mov    %esi,%eax
mov    %ecx,%edi
mov    %ebp,%ecx
test   %edx,%edx
jne    1130 <mod_inverse+0x20>
cmp    $0x1,%esi
je     1161 <mod_inverse+0x51>
mov    0x2e8d(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
lea    0xea4(%rip),%rsi
call   1030 <fprintf@plt>
add    %ebx,%ebp
mov    %ebp,%eax
xor    %edx,%edx
div    %ebx
mov    %edx,%eax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %rbp
ret
xor    %ebp,%ebp
mov    %ebx,%esi
cmp    $0x1,%esi
jne    114c <mod_inverse+0x3c>
jmp    1161 <mod_inverse+0x51>

LLVM IR (-O0):
@stderr = global i32 0
@.str = [33 x i8] c"In mod_inverse(): cannot compute\00"
define i32 @mod_inverse(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
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
store i32 %1, i32* %4
%15 = load i32, i32* %3
store i32 %15, i32* %5
%16 = load i32, i32* %4
store i32 %16, i32* %6
store i32 1, i32* %7
store i32 0, i32* %8
store i32 0, i32* %9
store i32 1, i32* %10
br label %17
17: ; preds = %20, %2
%18 = load i32, i32* %5
%19 = icmp ne i32 %18, 0
br i1 %19, label %20, label %45
20: ; preds = %17
%21 = load i32, i32* %6
%22 = load i32, i32* %5
%23 = udiv i32 %21, %22
store i32 %23, i32* %11
%24 = load i32, i32* %5
store i32 %24, i32* %12
%25 = load i32, i32* %7
store i32 %25, i32* %13
%26 = load i32, i32* %8
store i32 %26, i32* %14
%27 = load i32, i32* %6
%28 = load i32, i32* %11
%29 = load i32, i32* %5
%30 = mul i32 %28, %29
%31 = sub i32 %27, %30
store i32 %31, i32* %5
%32 = load i32, i32* %9
%33 = load i32, i32* %11
%34 = load i32, i32* %7
%35 = mul i32 %33, %34
%36 = sub i32 %32, %35
store i32 %36, i32* %7
%37 = load i32, i32* %10
%38 = load i32, i32* %11
%39 = load i32, i32* %8
%40 = mul i32 %38, %39
%41 = sub i32 %37, %40
store i32 %41, i32* %8
%42 = load i32, i32* %12
store i32 %42, i32* %6
%43 = load i32, i32* %13
store i32 %43, i32* %9
%44 = load i32, i32* %14
store i32 %44, i32* %10
br label %17
45: ; preds = %17
%46 = load i32, i32* %6
%47 = icmp ne i32 %46, 1
br i1 %47, label %48, label %51
48: ; preds = %45
%49 = load i32, i32* @stderr
%50 = call i32 @fprintf(i32 %49, i8* getelementptr inbounds ([33 x i8], [33 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
br label %51
51: ; preds = %48, %45
%52 = load i32, i32* %9
%53 = load i32, i32* %4
%54 = add i32 %52, %53
%55 = load i32, i32* %4
%56 = urem i32 %54, %55
ret i32 %56
}

LLVM IR (-O2):
@stderr = global i32 0
@.str = [33 x i8] c"In mod_inverse(): cannot compute\00"
define i32 @mod_inverse(i32 %0, i32 %1) {
%3 = icmp eq i32 %0, 0
br i1 %3, label %15, label %4
4: ; preds = %2, %4
%5 = phi i32 [ %11, %4 ], [ %0, %2 ]
%6 = phi i32 [ %5, %4 ], [ %1, %2 ]
%7 = phi i32 [ %13, %4 ], [ 1, %2 ]
%8 = phi i32 [ %7, %4 ], [ 0, %2 ]
%9 = udiv i32 %6, %5
%10 = mul nuw i32 %9, %5
%11 = urem i32 %6, %5
%12 = mul i32 %9, %7
%13 = sub i32 %8, %12
%14 = icmp eq i32 %11, 0
br i1 %14, label %15, label %4
15: ; preds = %4, %2
%16 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %7, %4 ]
%17 = phi i32 [ %1, %2 ], [ %5, %4 ]
%18 = icmp eq i32 %17, 1
br i1 %18, label %22, label %19
19: ; preds = %15
%20 = load i32, i32* @stderr
%21 = tail call i32 @fprintf(i32 %20, i8* getelementptr inbounds ([33 x i8], [33 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
br label %22
22: ; preds = %19, %15
%23 = add i32 %16, %1
%24 = urem i32 %23, %1
ret i32 %24
}