Reciprocal Multiplication, a tutorial — статья, объясняющая, как устроена оптимизация, когда целочисленное деление на константу заменяется целочисленным умножением на константу.
Там же и другие статьи по целочисленной арифметике: http://homepage.cs.uiowa.edu/~dwjones/bcd/.
А вот библиотека, автоматизирующая такой вид оптимизации: libdivide.