int pow257(int x, unsigned n) {
  int r;
  r = 1;
  for (;;) {
    if (n & 1)
      r = (int)(((long)r * x) % 257);
    n >>= 1;
    if (n == 0)
      return r;
    x = (int)(((long)x * x) % 257);
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<pow257>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
movl   $0x1,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
and    $0x1,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     113b <pow257+0x3b>
movslq -0xc(%rbp),%rax
movslq -0x4(%rbp),%rcx
imul   %rcx,%rax
mov    $0x101,%ecx
cqto
idiv   %rcx
mov    %edx,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
shr    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
jne    1153 <pow257+0x53>
mov    -0xc(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret
movslq -0x4(%rbp),%rax
movslq -0x4(%rbp),%rcx
imul   %rcx,%rax
mov    $0x101,%ecx
cqto
idiv   %rcx
mov    %edx,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
jmp    1111 <pow257+0x11>

x86 assembly (clang, -O2):
<pow257>:
mov    $0x1,%ecx
movabs $0xff00ff00ff00ff01,%r8
movabs $0x7f807f807f807f81,%r9
7f 80 7f
nopl   0x0(%rax)
movslq %edi,%rdi
test   $0x1,%sil
je     114c <pow257+0x4c>
movslq %ecx,%rcx
imul   %rdi,%rcx
mov    %rcx,%rax
imul   %r9
mov    %rdx,%rax
shr    $0x3f,%rax
shr    $0x7,%rdx
add    %eax,%edx
mov    %edx,%eax
shl    $0x8,%eax
add    %edx,%eax
sub    %eax,%ecx
cmp    $0x1,%esi
jbe    116c <pow257+0x6c>
shr    %esi
imul   %rdi,%rdi
mov    %rdi,%rax
mul    %r8
shr    $0x8,%rdx
mov    %edx,%eax
shl    $0x8,%eax
add    %edx,%eax
sub    %eax,%edi
jmp    1120 <pow257+0x20>
mov    %ecx,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @pow257(i32 %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
store i32 %1, i32* %4
store i32 1, i32* %5
br label %6
6: ; preds = %25, %2
%7 = load i32, i32* %4
%8 = and i32 %7, 1
%9 = icmp ne i32 %8, 0
br i1 %9, label %10, label %18
10: ; preds = %6
%11 = load i32, i32* %5
%12 = sext i32 %11 to i64
%13 = load i32, i32* %3
%14 = sext i32 %13 to i64
%15 = mul nsw i64 %12, %14
%16 = srem i64 %15, 257
%17 = trunc i64 %16 to i32
store i32 %17, i32* %5
br label %18
18: ; preds = %10, %6
%19 = load i32, i32* %4
%20 = lshr i32 %19, 1
store i32 %20, i32* %4
%21 = load i32, i32* %4
%22 = icmp eq i32 %21, 0
br i1 %22, label %23, label %25
23: ; preds = %18
%24 = load i32, i32* %5
ret i32 %24
25: ; preds = %18
%26 = load i32, i32* %3
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = load i32, i32* %3
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = mul nsw i64 %27, %29
%31 = srem i64 %30, 257
%32 = trunc i64 %31 to i32
store i32 %32, i32* %3
br label %6
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @pow257(i32 %0, i32 %1) {
br label %3
3: ; preds = %19, %2
%4 = phi i32 [ %0, %2 ], [ %24, %19 ]
%5 = phi i32 [ %1, %2 ], [ %20, %19 ]
%6 = phi i32 [ 1, %2 ], [ %16, %19 ]
%7 = and i32 %5, 1
%8 = icmp eq i32 %7, 0
br i1 %8, label %15, label %9
9: ; preds = %3
%10 = sext i32 %6 to i64
%11 = sext i32 %4 to i64
%12 = mul nsw i64 %10, %11
%13 = srem i64 %12, 257
%14 = trunc i64 %13 to i32
br label %15
15: ; preds = %9, %3
%16 = phi i32 [ %14, %9 ], [ %6, %3 ]
%17 = icmp ult i32 %5, 2
br i1 %17, label %18, label %19
18: ; preds = %15
ret i32 %16
19: ; preds = %15
%20 = lshr i32 %5, 1
%21 = sext i32 %4 to i64
%22 = mul nsw i64 %21, %21
%23 = urem i64 %22, 257
%24 = trunc i64 %23 to i32
br label %3
}