unsigned long _modulong(unsigned long a, unsigned long b) {
  unsigned char count = 0;
  while (!((b >> (8 * sizeof(b) - 1)) & 1)) {
    b <<= 1;
    if (b > a) {
      b >>= 1;
      break;
    }
    count++;
  }
  do {
    if (a >= b)
      a -= b;
    b >>= 1;
  } while (count--);
  return a;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<_modulong>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movb   $0x0,-0x11(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
shr    $0x3f,%rax
and    $0x1,%rax
cmp    $0x0,%rax
setne  %al
xor    $0xff,%al
test   $0x1,%al
jne    1132 <_modulong+0x32>
jmp    116a <_modulong+0x6a>
mov    -0x10(%rbp),%rax
shl    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
cmp    -0x8(%rbp),%rax
jbe    115d <_modulong+0x5d>
mov    -0x10(%rbp),%rax
shr    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
jmp    116a <_modulong+0x6a>
mov    -0x11(%rbp),%al
add    $0x1,%al
mov    %al,-0x11(%rbp)
jmp    1110 <_modulong+0x10>
jmp    116f <_modulong+0x6f>
mov    -0x8(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jb     118c <_modulong+0x8c>
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    -0x8(%rbp),%rax
sub    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
shr    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x11(%rbp),%al
mov    %al,%cl
add    $0xff,%cl
mov    %cl,-0x11(%rbp)
cmp    $0x0,%al
jne    116f <_modulong+0x6f>
mov    -0x8(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<_modulong>:
mov    %rdi,%rax
xor    %ecx,%ecx
test   %rsi,%rsi
js     1129 <_modulong+0x29>
mov    %rsi,%rdx
nopl   (%rax)
lea    (%rdx,%rdx,1),%rsi
cmp    %rax,%rsi
ja     1126 <_modulong+0x26>
add    $0x1,%cl
mov    %rsi,%rdx
test   %rsi,%rsi
jns    1110 <_modulong+0x10>
jmp    1129 <_modulong+0x29>
mov    %rdx,%rsi
lea    0x1(%rcx),%r8d
and    $0x3,%r8b
je     1167 <_modulong+0x67>
xor    %edi,%edi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
cmp    %rsi,%rax
mov    $0x0,%edx
cmovae %rsi,%rdx
sub    %rdx,%rax
shr    %rsi
add    $0x1,%dil
cmp    %dil,%r8b
jne    1140 <_modulong+0x40>
mov    %ecx,%edx
sub    %dil,%dl
cmp    $0x3,%cl
jb     116e <_modulong+0x6e>
jmp    116f <_modulong+0x6f>
mov    %ecx,%edx
cmp    $0x3,%cl
jae    116f <_modulong+0x6f>
ret
add    $0x1,%dl
jmp    118c <_modulong+0x8c>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
sub    %rdi,%rax
shr    $0x4,%rsi
add    $0xfc,%dl
je     116e <_modulong+0x6e>
mov    $0x0,%ecx
cmp    %rsi,%rax
jb     1199 <_modulong+0x99>
mov    %rsi,%rcx
sub    %rcx,%rax
mov    %rsi,%rcx
shr    %rcx
mov    $0x0,%edi
cmp    %rcx,%rax
jb     11af <_modulong+0xaf>
mov    %rcx,%rdi
sub    %rdi,%rax
mov    %rsi,%rcx
shr    $0x2,%rcx
mov    $0x0,%edi
cmp    %rcx,%rax
jb     11c6 <_modulong+0xc6>
mov    %rcx,%rdi
sub    %rdi,%rax
mov    %rsi,%rcx
shr    $0x3,%rcx
mov    $0x0,%edi
cmp    %rcx,%rax
jb     1180 <_modulong+0x80>
mov    %rcx,%rdi
jmp    1180 <_modulong+0x80>

LLVM IR (-O0):
define i64 @_modulong(i64 %0, i64 %1) {
%3 = alloca i64
%4 = alloca i64
%5 = alloca i8
store i64 %0, i64* %3
store i64 %1, i64* %4
store i8 0, i8* %5
br label %6
6: ; preds = %21, %2
%7 = load i64, i64* %4
%8 = lshr i64 %7, 63
%9 = and i64 %8, 1
%10 = icmp ne i64 %9, 0
%11 = xor i1 %10, true
br i1 %11, label %12, label %24
12: ; preds = %6
%13 = load i64, i64* %4
%14 = shl i64 %13, 1
store i64 %14, i64* %4
%15 = load i64, i64* %4
%16 = load i64, i64* %3
%17 = icmp ugt i64 %15, %16
br i1 %17, label %18, label %21
18: ; preds = %12
%19 = load i64, i64* %4
%20 = lshr i64 %19, 1
store i64 %20, i64* %4
br label %24
21: ; preds = %12
%22 = load i8, i8* %5
%23 = add i8 %22, 1
store i8 %23, i8* %5
br label %6
24: ; preds = %18, %6
br label %25
25: ; preds = %36, %24
%26 = load i64, i64* %3
%27 = load i64, i64* %4
%28 = icmp uge i64 %26, %27
br i1 %28, label %29, label %33
29: ; preds = %25
%30 = load i64, i64* %4
%31 = load i64, i64* %3
%32 = sub i64 %31, %30
store i64 %32, i64* %3
br label %33
33: ; preds = %29, %25
%34 = load i64, i64* %4
%35 = lshr i64 %34, 1
store i64 %35, i64* %4
br label %36
36: ; preds = %33
%37 = load i8, i8* %5
%38 = add i8 %37, -1
store i8 %38, i8* %5
%39 = icmp ne i8 %37, 0
br i1 %39, label %25, label %40
40: ; preds = %36
%41 = load i64, i64* %3
ret i64 %41
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @_modulong(i64 %0, i64 %1) {
%3 = icmp sgt i64 %1, -1
br i1 %3, label %4, label %12
4: ; preds = %2, %9
%5 = phi i8 [ %10, %9 ], [ 0, %2 ]
%6 = phi i64 [ %7, %9 ], [ %1, %2 ]
%7 = shl nuw i64 %6, 1
%8 = icmp ugt i64 %7, %0
br i1 %8, label %12, label %9
9: ; preds = %4
%10 = add i8 %5, 1
%11 = icmp sgt i64 %7, -1
br i1 %11, label %4, label %12
12: ; preds = %9, %4, %2
%13 = phi i64 [ %1, %2 ], [ %7, %9 ], [ %6, %4 ]
%14 = phi i8 [ 0, %2 ], [ %10, %9 ], [ %5, %4 ]
%15 = add i8 %14, 1
%16 = and i8 %15, 3
%17 = icmp eq i8 %16, 0
br i1 %17, label %30, label %18
18: ; preds = %12, %18
%19 = phi i64 [ %25, %18 ], [ %0, %12 ]
%20 = phi i64 [ %26, %18 ], [ %13, %12 ]
%21 = phi i8 [ %27, %18 ], [ %14, %12 ]
%22 = phi i8 [ %28, %18 ], [ 0, %12 ]
%23 = icmp ult i64 %19, %20
%24 = select i1 %23, i64 0, i64 %20
%25 = sub i64 %19, %24
%26 = lshr i64 %20, 1
%27 = add i8 %21, -1
%28 = add i8 %22, 1
%29 = icmp eq i8 %28, %16
br i1 %29, label %30, label %18
30: ; preds = %18, %12
%31 = phi i64 [ undef, %12 ], [ %25, %18 ]
%32 = phi i64 [ %0, %12 ], [ %25, %18 ]
%33 = phi i64 [ %13, %12 ], [ %26, %18 ]
%34 = phi i8 [ %14, %12 ], [ %27, %18 ]
%35 = icmp ult i8 %14, 3
br i1 %35, label %58, label %36
36: ; preds = %30, %36
%37 = phi i64 [ %54, %36 ], [ %32, %30 ]
%38 = phi i64 [ %55, %36 ], [ %33, %30 ]
%39 = phi i8 [ %56, %36 ], [ %34, %30 ]
%40 = icmp ult i64 %37, %38
%41 = select i1 %40, i64 0, i64 %38
%42 = sub i64 %37, %41
%43 = lshr i64 %38, 1
%44 = icmp ult i64 %42, %43
%45 = select i1 %44, i64 0, i64 %43
%46 = sub i64 %42, %45
%47 = lshr i64 %38, 2
%48 = icmp ult i64 %46, %47
%49 = select i1 %48, i64 0, i64 %47
%50 = sub i64 %46, %49
%51 = lshr i64 %38, 3
%52 = icmp ult i64 %50, %51
%53 = select i1 %52, i64 0, i64 %51
%54 = sub i64 %50, %53
%55 = lshr i64 %38, 4
%56 = add i8 %39, -4
%57 = icmp eq i8 %39, 3
br i1 %57, label %58, label %36
58: ; preds = %36, %30
%59 = phi i64 [ %31, %30 ], [ %54, %36 ]
ret i64 %59
}