int __mm(int e, int i, int c) {
  int j;
  j = e;
  while (j > 0) {
    c = (c * i) % 3;
    j--;
  }
  return (c);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<__mm>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %edx,-0xc(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x10(%rbp)
jle    113d <__mm+0x3d>
mov    -0xc(%rbp),%eax
imul   -0x8(%rbp),%eax
mov    $0x3,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,-0xc(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1113 <__mm+0x13>
mov    -0xc(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<__mm>:
mov    %edx,%eax
test   %edi,%edi
jle    11e0 <__mm+0xe0>
lea    -0x1(%rdi),%r8d
mov    %edi,%r9d
and    $0x3,%r9d
je     114a <__mm+0x4a>
xor    %r10d,%r10d
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
imul   %esi,%eax
cltq
imul   $0x55555556,%rax,%rdx
mov    %rdx,%rcx
shr    $0x3f,%rcx
shr    $0x20,%rdx
add    %ecx,%edx
lea    (%rdx,%rdx,2),%ecx
sub    %ecx,%eax
add    $0x1,%r10d
cmp    %r10d,%r9d
jne    1120 <__mm+0x20>
sub    %r10d,%edi
cmp    $0x3,%r8d
jb     11e0 <__mm+0xe0>
add    $0xffffffff,%edi
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
imul   %esi,%eax
cltq
imul   $0x55555556,%rax,%rcx
mov    %rcx,%rdx
shr    $0x3f,%rdx
shr    $0x20,%rcx
add    %edx,%ecx
lea    (%rcx,%rcx,2),%ecx
sub    %ecx,%eax
imul   %esi,%eax
cltq
imul   $0x55555556,%rax,%rcx
mov    %rcx,%rdx
shr    $0x3f,%rdx
shr    $0x20,%rcx
add    %edx,%ecx
lea    (%rcx,%rcx,2),%ecx
sub    %ecx,%eax
imul   %esi,%eax
cltq
imul   $0x55555556,%rax,%rcx
mov    %rcx,%rdx
shr    $0x3f,%rdx
shr    $0x20,%rcx
add    %edx,%ecx
lea    (%rcx,%rcx,2),%ecx
sub    %ecx,%eax
imul   %esi,%eax
cltq
imul   $0x55555556,%rax,%rcx
mov    %rcx,%rdx
shr    $0x3f,%rdx
shr    $0x20,%rcx
add    %edx,%ecx
lea    (%rcx,%rcx,2),%ecx
sub    %ecx,%eax
add    $0xfffffffc,%edi
cmp    $0xfffffffe,%edi
jb     1160 <__mm+0x60>
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @__mm(i32 %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
%8 = load i32, i32* %4
store i32 %8, i32* %7
br label %9
9: ; preds = %12, %3
%10 = load i32, i32* %7
%11 = icmp sgt i32 %10, 0
br i1 %11, label %12, label %19
12: ; preds = %9
%13 = load i32, i32* %6
%14 = load i32, i32* %5
%15 = mul nsw i32 %13, %14
%16 = srem i32 %15, 3
store i32 %16, i32* %6
%17 = load i32, i32* %7
%18 = add nsw i32 %17, -1
store i32 %18, i32* %7
br label %9
19: ; preds = %9
%20 = load i32, i32* %6
ret i32 %20
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @__mm(i32 %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp sgt i32 %0, 0
br i1 %4, label %5, label %37
5: ; preds = %3
%6 = add i32 %0, -1
%7 = and i32 %0, 3
%8 = icmp eq i32 %7, 0
br i1 %8, label %18, label %9
9: ; preds = %5, %9
%10 = phi i32 [ %15, %9 ], [ %0, %5 ]
%11 = phi i32 [ %14, %9 ], [ %2, %5 ]
%12 = phi i32 [ %16, %9 ], [ 0, %5 ]
%13 = mul nsw i32 %11, %1
%14 = srem i32 %13, 3
%15 = add nsw i32 %10, -1
%16 = add i32 %12, 1
%17 = icmp eq i32 %16, %7
br i1 %17, label %18, label %9
18: ; preds = %9, %5
%19 = phi i32 [ %0, %5 ], [ %15, %9 ]
%20 = phi i32 [ %2, %5 ], [ %14, %9 ]
%21 = phi i32 [ undef, %5 ], [ %14, %9 ]
%22 = icmp ult i32 %6, 3
br i1 %22, label %37, label %23
23: ; preds = %18, %23
%24 = phi i32 [ %34, %23 ], [ %19, %18 ]
%25 = phi i32 [ %33, %23 ], [ %20, %18 ]
%26 = mul nsw i32 %25, %1
%27 = srem i32 %26, 3
%28 = mul nsw i32 %27, %1
%29 = srem i32 %28, 3
%30 = mul nsw i32 %29, %1
%31 = srem i32 %30, 3
%32 = mul nsw i32 %31, %1
%33 = srem i32 %32, 3
%34 = add nsw i32 %24, -4
%35 = add i32 %24, -5
%36 = icmp ult i32 %35, -2
br i1 %36, label %23, label %37
37: ; preds = %18, %23, %3
%38 = phi i32 [ %2, %3 ], [ %21, %18 ], [ %33, %23 ]
ret i32 %38
}