unsigned int modinv(unsigned int u, unsigned int v) {
  unsigned int inv, u1, u3, v1, v3, t1, t3, q;
  int iter;
  u1 = 1;
  u3 = u;
  v1 = 0;
  v3 = v;
  iter = 1;
  while (v3 != 0) {
    q = u3 / v3;
    t3 = u3 % v3;
    t1 = u1 + q * v1;
    u1 = v1;
    v1 = t1;
    u3 = v3;
    v3 = t3;
    iter = -iter;
  }
  if (u3 != 1)
    return 0;
  if (iter < 0)
    inv = v - u1;
  else
    inv = u1;
  return inv;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<modinv>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x1,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
movl   $0x1,-0x30(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x20(%rbp)
je     117f <modinv+0x7f>
mov    -0x18(%rbp),%eax
xor    %edx,%edx
divl   -0x20(%rbp)
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
xor    %edx,%edx
divl   -0x20(%rbp)
mov    %edx,-0x28(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    -0x2c(%rbp),%ecx
imul   -0x1c(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
xor    %eax,%eax
sub    -0x30(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
jmp    112b <modinv+0x2b>
cmpl   $0x1,-0x18(%rbp)
je     1195 <modinv+0x95>
movl   $0x0,-0x4(%rbp)
jmp    11b9 <modinv+0xb9>
cmpl   $0x0,-0x30(%rbp)
jge    11ad <modinv+0xad>
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    11b3 <modinv+0xb3>
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<modinv>:
test   %esi,%esi
je     1151 <modinv+0x51>
push   %rbx
xor    %ecx,%ecx
mov    $0x1,%r8d
mov    $0xffffffff,%r10d
mov    $0x1,%r9d
mov    %esi,%edx
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %edi,%eax
mov    %edx,%edi
xor    %edx,%edx
div    %edi
mov    %ecx,%r11d
mov    %r8d,%ebx
mov    %r10d,%r8d
mov    %eax,%ecx
imul   %r11d,%ecx
add    %r9d,%ecx
mov    %ebx,%r10d
mov    %r11d,%r9d
test   %edx,%edx
jne    1120 <modinv+0x20>
sub    %r11d,%esi
test   %r8d,%r8d
cmovns %r11d,%esi
pop    %rbx
jmp    1156 <modinv+0x56>
mov    $0x1,%esi
xor    %eax,%eax
cmp    $0x1,%edi
cmove  %esi,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @modinv(i32 %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 1, i32* %7
%15 = load i32, i32* %4
store i32 %15, i32* %8
store i32 0, i32* %9
%16 = load i32, i32* %5
store i32 %16, i32* %10
store i32 1, i32* %14
br label %17
17: ; preds = %20, %2
%18 = load i32, i32* %10
%19 = icmp ne i32 %18, 0
br i1 %19, label %20, label %38
20: ; preds = %17
%21 = load i32, i32* %8
%22 = load i32, i32* %10
%23 = udiv i32 %21, %22
store i32 %23, i32* %13
%24 = load i32, i32* %8
%25 = load i32, i32* %10
%26 = urem i32 %24, %25
store i32 %26, i32* %12
%27 = load i32, i32* %7
%28 = load i32, i32* %13
%29 = load i32, i32* %9
%30 = mul i32 %28, %29
%31 = add i32 %27, %30
store i32 %31, i32* %11
%32 = load i32, i32* %9
store i32 %32, i32* %7
%33 = load i32, i32* %11
store i32 %33, i32* %9
%34 = load i32, i32* %10
store i32 %34, i32* %8
%35 = load i32, i32* %12
store i32 %35, i32* %10
%36 = load i32, i32* %14
%37 = sub nsw i32 0, %36
store i32 %37, i32* %14
br label %17
38: ; preds = %17
%39 = load i32, i32* %8
%40 = icmp ne i32 %39, 1
br i1 %40, label %41, label %42
41: ; preds = %38
store i32 0, i32* %3
br label %53
42: ; preds = %38
%43 = load i32, i32* %14
%44 = icmp slt i32 %43, 0
br i1 %44, label %45, label %49
45: ; preds = %42
%46 = load i32, i32* %5
%47 = load i32, i32* %7
%48 = sub i32 %46, %47
store i32 %48, i32* %6
br label %51
49: ; preds = %42
%50 = load i32, i32* %7
store i32 %50, i32* %6
br label %51
51: ; preds = %49, %45
%52 = load i32, i32* %6
store i32 %52, i32* %3
br label %53
53: ; preds = %51, %41
%54 = load i32, i32* %3
ret i32 %54
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @modinv(i32 %0, i32 %1) {
%3 = icmp eq i32 %1, 0
br i1 %3, label %20, label %4
4: ; preds = %2, %4
%5 = phi i32 [ %6, %4 ], [ -1, %2 ]
%6 = phi i32 [ %5, %4 ], [ 1, %2 ]
%7 = phi i32 [ %9, %4 ], [ 1, %2 ]
%8 = phi i32 [ %12, %4 ], [ %1, %2 ]
%9 = phi i32 [ %14, %4 ], [ 0, %2 ]
%10 = phi i32 [ %8, %4 ], [ %0, %2 ]
%11 = udiv i32 %10, %8
%12 = urem i32 %10, %8
%13 = mul i32 %11, %9
%14 = add i32 %13, %7
%15 = icmp eq i32 %12, 0
br i1 %15, label %16, label %4
16: ; preds = %4
%17 = icmp slt i32 %5, 0
%18 = sub i32 %1, %9
%19 = select i1 %17, i32 %18, i32 %9
br label %20
20: ; preds = %2, %16
%21 = phi i32 [ %8, %16 ], [ %0, %2 ]
%22 = phi i32 [ %19, %16 ], [ 1, %2 ]
%23 = icmp eq i32 %21, 1
%24 = select i1 %23, i32 %22, i32 0
ret i32 %24
}