#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 */
typedef int uint64_t;

/* Variables and functions */
uint64_t mul_mod(uint64_t a, uint64_t b, uint64_t modulus) {
  uint64_t x = 0, y = a % modulus;
  while (b > 0) {
    if ((b & 1) == 1) {
      x = (x + y) % modulus;
    }
    y = (y << 1) % modulus;
    b = b >> 1;
  }
  return x;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mul_mod>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
mov    %edx,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x8(%rbp)
jle    115f <mul_mod+0x5f>
mov    -0x8(%rbp),%eax
and    $0x1,%eax
cmp    $0x1,%eax
jne    1144 <mul_mod+0x44>
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    -0x14(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
cltd
idivl  -0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
sar    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
jmp    111e <mul_mod+0x1e>
mov    -0x10(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mul_mod>:
test   %esi,%esi
jle    113a <mul_mod+0x3a>
mov    %edx,%r8d
xor    %ecx,%ecx
jmp    111d <mul_mod+0x1d>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    %edi,%edi
mov    %esi,%eax
shr    %eax
cmp    $0x1,%esi
mov    %eax,%esi
jbe    1137 <mul_mod+0x37>
mov    %edi,%eax
cltd
idiv   %r8d
mov    %edx,%edi
test   $0x1,%sil
je     1110 <mul_mod+0x10>
add    %edi,%ecx
mov    %ecx,%eax
cltd
idiv   %r8d
mov    %edx,%ecx
jmp    1110 <mul_mod+0x10>
mov    %ecx,%eax
ret
xor    %eax,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @mul_mod(i32 %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 0, i32* %7
%9 = load i32, i32* %4
%10 = load i32, i32* %6
%11 = srem i32 %9, %10
store i32 %11, i32* %8
br label %12
12: ; preds = %25, %3
%13 = load i32, i32* %5
%14 = icmp sgt i32 %13, 0
br i1 %14, label %15, label %32
15: ; preds = %12
%16 = load i32, i32* %5
%17 = and i32 %16, 1
%18 = icmp eq i32 %17, 1
br i1 %18, label %19, label %25
19: ; preds = %15
%20 = load i32, i32* %7
%21 = load i32, i32* %8
%22 = add nsw i32 %20, %21
%23 = load i32, i32* %6
%24 = srem i32 %22, %23
store i32 %24, i32* %7
br label %25
25: ; preds = %19, %15
%26 = load i32, i32* %8
%27 = shl i32 %26, 1
%28 = load i32, i32* %6
%29 = srem i32 %27, %28
store i32 %29, i32* %8
%30 = load i32, i32* %5
%31 = ashr i32 %30, 1
store i32 %31, i32* %5
br label %12
32: ; preds = %12
%33 = load i32, i32* %7
ret i32 %33
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @mul_mod(i32 %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %4, label %5, label %20
5: ; preds = %3, %15
%6 = phi i32 [ %17, %15 ], [ %0, %3 ]
%7 = phi i32 [ %16, %15 ], [ 0, %3 ]
%8 = phi i32 [ %18, %15 ], [ %1, %3 ]
%9 = srem i32 %6, %2
%10 = and i32 %8, 1
%11 = icmp eq i32 %10, 0
br i1 %11, label %15, label %12
12: ; preds = %5
%13 = add nsw i32 %9, %7
%14 = srem i32 %13, %2
br label %15
15: ; preds = %12, %5
%16 = phi i32 [ %14, %12 ], [ %7, %5 ]
%17 = shl i32 %9, 1
%18 = lshr i32 %8, 1
%19 = icmp ult i32 %8, 2
br i1 %19, label %20, label %5
20: ; preds = %15, %3
%21 = phi i32 [ 0, %3 ], [ %16, %15 ]
ret i32 %21
}