#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;
typedef scalar_t__ int64_t;

/* Variables and functions */
uint64_t __udivmoddi4(uint64_t num, uint64_t den, uint64_t *rem_p) {
  uint64_t quot = 0, qbit = 1;
  if (den == 0) {
    return 0;
  }
  while ((int64_t)den >= 0) {
    den <<= 1;
    qbit <<= 1;
  }
  while (qbit) {
    if (den <= num) {
      num -= den;
      quot += qbit;
    }
    den >>= 1;
    qbit >>= 1;
  }
  if (rem_p)
    *rem_p = num;
  return quot;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<__udivmoddi4>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
movl   $0x1,-0x20(%rbp)
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jne    1132 <__udivmoddi4+0x32>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    11bc <__udivmoddi4+0xbc>
jmp    1137 <__udivmoddi4+0x37>
movslq -0xc(%rbp),%rax
cmp    $0x0,%rax
jl     115c <__udivmoddi4+0x5c>
mov    -0xc(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1137 <__udivmoddi4+0x37>
jmp    1161 <__udivmoddi4+0x61>
cmpl   $0x0,-0x20(%rbp)
je     11a2 <__udivmoddi4+0xa2>
mov    -0xc(%rbp),%eax
cmp    -0x8(%rbp),%eax
jg     118b <__udivmoddi4+0x8b>
mov    -0xc(%rbp),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
sar    $0x1,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
sar    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1161 <__udivmoddi4+0x61>
cmpq   $0x0,-0x18(%rbp)
je     11b6 <__udivmoddi4+0xb6>
mov    -0x8(%rbp),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<__udivmoddi4>:
test   %esi,%esi
je     115a <__udivmoddi4+0x5a>
mov    $0x1,%r9d
js     111e <__udivmoddi4+0x1e>
nopl   0x0(%rax)
add    %esi,%esi
add    %r9d,%r9d
test   %esi,%esi
jns    1110 <__udivmoddi4+0x10>
test   %r9d,%r9d
je     115d <__udivmoddi4+0x5d>
xor    %r8d,%r8d
xor    %eax,%eax
mov    %r9d,%r10d
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
cmp    %esi,%edi
mov    %esi,%ecx
cmovl  %r8d,%ecx
mov    %r9d,%r11d
cmovl  %r8d,%r11d
sub    %ecx,%edi
add    %r11d,%eax
sar    %esi
sar    %r10d
cmp    $0x1,%r9d
mov    %r10d,%r9d
ja     1130 <__udivmoddi4+0x30>
test   %rdx,%rdx
je     1159 <__udivmoddi4+0x59>
mov    %edi,(%rdx)
ret
xor    %eax,%eax
ret
xor    %eax,%eax
test   %rdx,%rdx
jne    1157 <__udivmoddi4+0x57>
jmp    1159 <__udivmoddi4+0x59>

LLVM IR (-O0):
define i32 @__udivmoddi4(i32 %0, i32 %1, i32* %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32*
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
store i32 %0, i32* %5
store i32 %1, i32* %6
store i32* %2, i32** %7
store i32 0, i32* %8
store i32 1, i32* %9
%10 = load i32, i32* %6
%11 = icmp eq i32 %10, 0
br i1 %11, label %12, label %13
12: ; preds = %3
store i32 0, i32* %4
br label %51
13: ; preds = %3
br label %14
14: ; preds = %18, %13
%15 = load i32, i32* %6
%16 = sext i32 %15 to i64
%17 = icmp sge i64 %16, 0
br i1 %17, label %18, label %23
18: ; preds = %14
%19 = load i32, i32* %6
%20 = shl i32 %19, 1
store i32 %20, i32* %6
%21 = load i32, i32* %9
%22 = shl i32 %21, 1
store i32 %22, i32* %9
br label %14
23: ; preds = %14
br label %24
24: ; preds = %38, %23
%25 = load i32, i32* %9
%26 = icmp ne i32 %25, 0
br i1 %26, label %27, label %43
27: ; preds = %24
%28 = load i32, i32* %6
%29 = load i32, i32* %5
%30 = icmp sle i32 %28, %29
br i1 %30, label %31, label %38
31: ; preds = %27
%32 = load i32, i32* %6
%33 = load i32, i32* %5
%34 = sub nsw i32 %33, %32
store i32 %34, i32* %5
%35 = load i32, i32* %9
%36 = load i32, i32* %8
%37 = add nsw i32 %36, %35
store i32 %37, i32* %8
br label %38
38: ; preds = %31, %27
%39 = load i32, i32* %6
%40 = ashr i32 %39, 1
store i32 %40, i32* %6
%41 = load i32, i32* %9
%42 = ashr i32 %41, 1
store i32 %42, i32* %9
br label %24
43: ; preds = %24
%44 = load i32*, i32** %7
%45 = icmp ne i32* %44, null
br i1 %45, label %46, label %49
46: ; preds = %43
%47 = load i32, i32* %5
%48 = load i32*, i32** %7
store i32 %47, i32* %48
br label %49
49: ; preds = %46, %43
%50 = load i32, i32* %8
store i32 %50, i32* %4
br label %51
51: ; preds = %49, %12
%52 = load i32, i32* %4
ret i32 %52
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @__udivmoddi4(i32 %0, i32 %1, i32* writeonly %2) {
%4 = icmp eq i32 %1, 0
br i1 %4, label %36, label %5
5: ; preds = %3
%6 = icmp sgt i32 %1, -1
br i1 %6, label %12, label %9
7: ; preds = %12
%8 = icmp eq i32 %16, 0
br i1 %8, label %31, label %9
9: ; preds = %5, %7
%10 = phi i32 [ 1, %5 ], [ %16, %7 ]
%11 = phi i32 [ %1, %5 ], [ %15, %7 ]
br label %18
12: ; preds = %5, %12
%13 = phi i32 [ %16, %12 ], [ 1, %5 ]
%14 = phi i32 [ %15, %12 ], [ %1, %5 ]
%15 = shl nuw i32 %14, 1
%16 = shl i32 %13, 1
%17 = icmp sgt i32 %15, -1
br i1 %17, label %12, label %7
18: ; preds = %9, %18
%19 = phi i32 [ %29, %18 ], [ %10, %9 ]
%20 = phi i32 [ %27, %18 ], [ 0, %9 ]
%21 = phi i32 [ %28, %18 ], [ %11, %9 ]
%22 = phi i32 [ %25, %18 ], [ %0, %9 ]
%23 = icmp slt i32 %22, %21
%24 = select i1 %23, i32 0, i32 %21
%25 = sub nsw i32 %22, %24
%26 = select i1 %23, i32 0, i32 %19
%27 = add nsw i32 %26, %20
%28 = ashr i32 %21, 1
%29 = ashr i32 %19, 1
%30 = icmp ult i32 %19, 2
br i1 %30, label %31, label %18
31: ; preds = %18, %7
%32 = phi i32 [ %0, %7 ], [ %25, %18 ]
%33 = phi i32 [ 0, %7 ], [ %27, %18 ]
%34 = icmp eq i32* %2, null
br i1 %34, label %36, label %35
35: ; preds = %31
store i32 %32, i32* %2
br label %36
36: ; preds = %31, %35, %3
%37 = phi i32 [ 0, %3 ], [ %33, %35 ], [ %33, %31 ]
ret i32 %37
}