#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 uint16_t;

/* Variables and functions */
void S_layer(uint16_t *data) {
  uint16_t temp[5];
  temp[0] = data[1] ^ 0xffff;
  temp[1] = data[0] & temp[0];
  temp[2] = data[2] ^ data[3];
  temp[3] = temp[1] ^ temp[2];
  temp[1] = data[3] | temp[0];
  temp[0] = data[0] ^ temp[1];
  temp[1] = data[2] ^ temp[0];
  temp[4] = data[1] ^ data[2];
  data[3] = temp[2] & temp[0];
  data[3] = data[3] ^ temp[4];
  data[2] = temp[3] | temp[4];
  data[2] = data[2] ^ temp[0];
  data[0] = temp[3];
  data[1] = temp[1];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<S_layer>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x4(%rax),%eax
xor    $0xffff,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
and    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x8(%rax),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
xor    0xc(%rcx),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
xor    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0xc(%rax),%eax
or     -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
xor    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x8(%rax),%eax
xor    -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x4(%rax),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
xor    0x8(%rcx),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%ecx
and    -0x20(%rbp),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %ecx,0xc(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0xc(%rax),%ecx
xor    -0x10(%rbp),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %ecx,0xc(%rax)
mov    -0x14(%rbp),%ecx
or     -0x10(%rbp),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %ecx,0x8(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    0x8(%rax),%ecx
xor    -0x20(%rbp),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %ecx,0x8(%rax)
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %ecx,0x4(%rax)
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<S_layer>:
mov    (%rdi),%r9d
mov    0x4(%rdi),%r8d
mov    %r8d,%edx
xor    $0xffff,%edx
mov    %r9d,%esi
and    %edx,%esi
mov    0x8(%rdi),%ecx
mov    0xc(%rdi),%eax
or     %eax,%edx
xor    %ecx,%eax
xor    %eax,%esi
xor    %r9d,%edx
mov    %edx,%r9d
xor    %ecx,%r9d
xor    %r8d,%ecx
and    %edx,%eax
xor    %ecx,%eax
mov    %eax,0xc(%rdi)
or     %esi,%ecx
xor    %edx,%ecx
mov    %ecx,0x8(%rdi)
mov    %esi,(%rdi)
mov    %r9d,0x4(%rdi)
ret

LLVM IR (-O0):
define void @S_layer(i32* %0) {
%2 = alloca i32*
%3 = alloca [5 x i32]
store i32* %0, i32** %2
%4 = load i32*, i32** %2
%5 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 1
%6 = load i32, i32* %5
%7 = xor i32 %6, 65535
%8 = getelementptr inbounds [5 x i32], [5 x i32]* %3, i64 0, i64 0
store i32 %7, i32* %8
%9 = load i32*, i32** %2
%10 = getelementptr inbounds i32, i32* %9, i64 0
%11 = load i32, i32* %10
%12 = getelementptr inbounds [5 x i32], [5 x i32]* %3, i64 0, i64 0
%13 = load i32, i32* %12
%14 = and i32 %11, %13
%15 = getelementptr inbounds [5 x i32], [5 x i32]* %3, i64 0, i64 1
store i32 %14, i32* %15
%16 = load i32*, i32** %2
%17 = getelementptr inbounds i32, i32* %16, i64 2
%18 = load i32, i32* %17
%19 = load i32*, i32** %2
%20 = getelementptr inbounds i32, i32* %19, i64 3
%21 = load i32, i32* %20
%22 = xor i32 %18, %21
%23 = getelementptr inbounds [5 x i32], [5 x i32]* %3, i64 0, i64 2
store i32 %22, i32* %23
%24 = getelementptr inbounds [5 x i32], [5 x i32]* %3, i64 0, i64 1
%25 = load i32, i32* %24
%26 = getelementptr inbounds [5 x i32], [5 x i32]* %3, i64 0, i64 2
%27 = load i32, i32* %26
%28 = xor i32 %25, %27
%29 = getelementptr inbounds [5 x i32], [5 x i32]* %3, i64 0, i64 3
store i32 %28, i32* %29
%30 = load i32*, i32** %2
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %30, i64 3
%32 = load i32, i32* %31
%33 = getelementptr inbounds [5 x i32], [5 x i32]* %3, i64 0, i64 0
%34 = load i32, i32* %33
%35 = or i32 %32, %34
%36 = getelementptr inbounds [5 x i32], [5 x i32]* %3, i64 0, i64 1
store i32 %35, i32* %36
%37 = load i32*, i32** %2
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %37, i64 0
%39 = load i32, i32* %38
%40 = getelementptr inbounds [5 x i32], [5 x i32]* %3, i64 0, i64 1
%41 = load i32, i32* %40
%42 = xor i32 %39, %41
%43 = getelementptr inbounds [5 x i32], [5 x i32]* %3, i64 0, i64 0
store i32 %42, i32* %43
%44 = load i32*, i32** %2
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %44, i64 2
%46 = load i32, i32* %45
%47 = getelementptr inbounds [5 x i32], [5 x i32]* %3, i64 0, i64 0
%48 = load i32, i32* %47
%49 = xor i32 %46, %48
%50 = getelementptr inbounds [5 x i32], [5 x i32]* %3, i64 0, i64 1
store i32 %49, i32* %50
%51 = load i32*, i32** %2
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %51, i64 1
%53 = load i32, i32* %52
%54 = load i32*, i32** %2
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %54, i64 2
%56 = load i32, i32* %55
%57 = xor i32 %53, %56
%58 = getelementptr inbounds [5 x i32], [5 x i32]* %3, i64 0, i64 4
store i32 %57, i32* %58
%59 = getelementptr inbounds [5 x i32], [5 x i32]* %3, i64 0, i64 2
%60 = load i32, i32* %59
%61 = getelementptr inbounds [5 x i32], [5 x i32]* %3, i64 0, i64 0
%62 = load i32, i32* %61
%63 = and i32 %60, %62
%64 = load i32*, i32** %2
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %64, i64 3
store i32 %63, i32* %65
%66 = load i32*, i32** %2
%67 = getelementptr inbounds i32, i32* %66, i64 3
%68 = load i32, i32* %67
%69 = getelementptr inbounds [5 x i32], [5 x i32]* %3, i64 0, i64 4
%70 = load i32, i32* %69
%71 = xor i32 %68, %70
%72 = load i32*, i32** %2
%73 = getelementptr inbounds i32, i32* %72, i64 3
store i32 %71, i32* %73
%74 = getelementptr inbounds [5 x i32], [5 x i32]* %3, i64 0, i64 3
%75 = load i32, i32* %74
%76 = getelementptr inbounds [5 x i32], [5 x i32]* %3, i64 0, i64 4
%77 = load i32, i32* %76
%78 = or i32 %75, %77
%79 = load i32*, i32** %2
%80 = getelementptr inbounds i32, i32* %79, i64 2
store i32 %78, i32* %80
%81 = load i32*, i32** %2
%82 = getelementptr inbounds i32, i32* %81, i64 2
%83 = load i32, i32* %82
%84 = getelementptr inbounds [5 x i32], [5 x i32]* %3, i64 0, i64 0
%85 = load i32, i32* %84
%86 = xor i32 %83, %85
%87 = load i32*, i32** %2
%88 = getelementptr inbounds i32, i32* %87, i64 2
store i32 %86, i32* %88
%89 = getelementptr inbounds [5 x i32], [5 x i32]* %3, i64 0, i64 3
%90 = load i32, i32* %89
%91 = load i32*, i32** %2
%92 = getelementptr inbounds i32, i32* %91, i64 0
store i32 %90, i32* %92
%93 = getelementptr inbounds [5 x i32], [5 x i32]* %3, i64 0, i64 1
%94 = load i32, i32* %93
%95 = load i32*, i32** %2
%96 = getelementptr inbounds i32, i32* %95, i64 1
store i32 %94, i32* %96
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @S_layer(i32* nocapture %0) {
%2 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 1
%3 = load i32, i32* %2
%4 = xor i32 %3, 65535
%5 = load i32, i32* %0
%6 = and i32 %5, %4
%7 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 2
%8 = load i32, i32* %7
%9 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 3
%10 = load i32, i32* %9
%11 = xor i32 %10, %8
%12 = xor i32 %11, %6
%13 = or i32 %10, %4
%14 = xor i32 %13, %5
%15 = xor i32 %14, %8
%16 = xor i32 %8, %3
%17 = and i32 %14, %11
%18 = xor i32 %17, %16
store i32 %18, i32* %9
%19 = or i32 %12, %16
%20 = xor i32 %19, %14
store i32 %20, i32* %7
store i32 %12, i32* %0
store i32 %15, i32* %2
ret void
}