#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 uint8_t;

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ free(int *);
int *malloc(int);
int /*<<< orphan*/ memcpy(int *, char *, int);
int /*<<< orphan*/ printf(char *, ...);
int strlen(char *);
void challenge9(char *str, int blk_size) {
  int len;
  int padding_len;
  uint8_t *result;
  int i;
  printf("*** Challenge 9: Implement PKCS#7 padding\n");
  printf("Input: %s\n", str);
  printf("Block size: %d\n", blk_size);
  len = strlen(str);
  padding_len = blk_size % len;
  if (padding_len == 0)
    padding_len += blk_size;
  result = malloc((len + padding_len) * sizeof(uint8_t));
  memcpy(result, str, len);
  for (i = 0; i < padding_len; i++)
    result[len + i] = padding_len;
  printf("Result: %s", str);
  for (i = 0; i < padding_len; i++)
    printf("\\x%02d", result[len + i]);
  printf("\n");
  free(result);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<challenge9>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
lea    0xe9a(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1050 <printf@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rsi
lea    0xeb3(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1050 <printf@plt>
mov    -0xc(%rbp),%esi
lea    0xead(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1050 <printf@plt>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
call   1040 <strlen@plt>
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
cltd
idivl  -0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
jne    11b9 <challenge9+0x69>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
add    -0x14(%rbp),%eax
cltq
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%edi
call   1070 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rdi
mov    -0x8(%rbp),%rsi
mov    -0x10(%rbp),%edx
call   1060 <memcpy@plt>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1214 <challenge9+0xc4>
mov    -0x14(%rbp),%edx
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    11e7 <challenge9+0x97>
mov    -0x8(%rbp),%rsi
lea    0xe27(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1050 <printf@plt>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1265 <challenge9+0x115>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
add    -0x24(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%esi
lea    0xe01(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1050 <printf@plt>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    122d <challenge9+0xdd>
lea    0xdd8(%rip),%rdi
mov    $0x0,%al
call   1050 <printf@plt>
mov    -0x20(%rbp),%rdi
call   1030 <free@plt>
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<challenge9>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %esi,%r14d
mov    %rdi,%r15
lea    0xea5(%rip),%rdi
call   1050 <puts@plt>
lea    0xe6c(%rip),%rdi
mov    %r15,%rsi
xor    %eax,%eax
call   1070 <printf@plt>
lea    0xe66(%rip),%rdi
mov    %r14d,%esi
xor    %eax,%eax
call   1070 <printf@plt>
mov    %r15,%rdi
call   1060 <strlen@plt>
mov    %eax,%ebp
mov    %r14d,%eax
cltd
idiv   %ebp
mov    %edx,%ebx
test   %edx,%edx
cmove  %r14d,%ebx
lea    (%rbx,%rbp,1),%edi
shl    $0x2,%edi
call   1090 <malloc@plt>
mov    %rax,%r14
mov    %rax,%rdi
mov    %r15,%rsi
mov    %ebp,%edx
call   1080 <memcpy@plt>
test   %ebx,%ebx
jle    11f8 <challenge9+0x88>
movslq %ebp,%r12
mov    %ebx,%r13d
cmp    $0x8,%ebx
jae    120e <challenge9+0x9e>
xor    %eax,%eax
jmp    12b9 <challenge9+0x149>
lea    0xe1c(%rip),%rdi
mov    %r15,%rsi
xor    %eax,%eax
call   1070 <printf@plt>
jmp    1306 <challenge9+0x196>
mov    %r13d,%eax
and    $0xfffffff8,%eax
movd   %ebx,%xmm0
pshufd $0x0,%xmm0,%xmm0
lea    -0x8(%rax),%rsi
mov    %rsi,%rdx
shr    $0x3,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %edx,%ecx
and    $0x3,%ecx
cmp    $0x18,%rsi
jae    123b <challenge9+0xcb>
xor    %esi,%esi
jmp    1289 <challenge9+0x119>
and    $0xfffffffffffffffc,%rdx
lea    (%r14,%r12,4),%rdi
add    $0x70,%rdi
xor    %esi,%esi
nopl   0x0(%rax)
movdqu %xmm0,-0x70(%rdi,%rsi,4)
movdqu %xmm0,-0x60(%rdi,%rsi,4)
movdqu %xmm0,-0x50(%rdi,%rsi,4)
movdqu %xmm0,-0x40(%rdi,%rsi,4)
movdqu %xmm0,-0x30(%rdi,%rsi,4)
movdqu %xmm0,-0x20(%rdi,%rsi,4)
movdqu %xmm0,-0x10(%rdi,%rsi,4)
movdqu %xmm0,(%rdi,%rsi,4)
add    $0x20,%rsi
add    $0xfffffffffffffffc,%rdx
jne    1250 <challenge9+0xe0>
test   %rcx,%rcx
je     12b4 <challenge9+0x144>
add    %r12,%rsi
lea    (%r14,%rsi,4),%rdx
add    $0x10,%rdx
shl    $0x5,%rcx
xor    %esi,%esi
nop
movdqu %xmm0,-0x10(%rdx,%rsi,1)
movdqu %xmm0,(%rdx,%rsi,1)
add    $0x20,%rsi
cmp    %rsi,%rcx
jne    12a0 <challenge9+0x130>
cmp    %r13,%rax
je     12cc <challenge9+0x15c>
lea    (%r14,%r12,4),%rcx
nopl   (%rax)
mov    %ebx,(%rcx,%rax,4)
add    $0x1,%rax
cmp    %rax,%r13
jne    12c0 <challenge9+0x150>
lea    0xd48(%rip),%rdi
mov    %r15,%rsi
xor    %eax,%eax
call   1070 <printf@plt>
test   %ebx,%ebx
jle    1306 <challenge9+0x196>
lea    (%r14,%r12,4),%rbx
lea    0xd3a(%rip),%r15
xor    %ebp,%ebp
xchg   %ax,%ax
mov    (%rbx,%rbp,4),%esi
mov    %r15,%rdi
xor    %eax,%eax
call   1070 <printf@plt>
add    $0x1,%rbp
cmp    %rbp,%r13
jne    12f0 <challenge9+0x180>
mov    $0xa,%edi
call   1040 <putchar@plt>
mov    %r14,%rdi
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
jmp    1030 <free@plt>

LLVM IR (-O0):
@.str = [43 x i8] c"*** Challenge 9: Implement PKCS padding\0A\00"
@.str.1 = [11 x i8] c"Input: %s\0A\00"
@.str.2 = [16 x i8] c"Block size: %d\0A\00"
@.str.3 = [11 x i8] c"Result: %s\00"
@.str.4 = [7 x i8] c"\\x%02d\00"
@.str.5 = [2 x i8] c"\0A\00"
define void @challenge9(i8* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i8*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32*
%8 = alloca i32
store i8* %0, i8** %3
store i32 %1, i32* %4
%9 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([43 x i8], [43 x i8]* @.str, i64 0, i64 0))
%10 = load i8*, i8** %3
%11 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([11 x i8], [11 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i8* %10)
%12 = load i32, i32* %4
%13 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([16 x i8], [16 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0), i32 %12)
%14 = load i8*, i8** %3
%15 = call i32 @strlen(i8* %14)
store i32 %15, i32* %5
%16 = load i32, i32* %4
%17 = load i32, i32* %5
%18 = srem i32 %16, %17
store i32 %18, i32* %6
%19 = load i32, i32* %6
%20 = icmp eq i32 %19, 0
br i1 %20, label %21, label %25
21: ; preds = %2
%22 = load i32, i32* %4
%23 = load i32, i32* %6
%24 = add nsw i32 %23, %22
store i32 %24, i32* %6
br label %25
25: ; preds = %21, %2
%26 = load i32, i32* %5
%27 = load i32, i32* %6
%28 = add nsw i32 %26, %27
%29 = sext i32 %28 to i64
%30 = mul i64 %29, 4
%31 = trunc i64 %30 to i32
%32 = call i32* @malloc(i32 %31)
store i32* %32, i32** %7
%33 = load i32*, i32** %7
%34 = load i8*, i8** %3
%35 = load i32, i32* %5
%36 = call i32 @memcpy(i32* %33, i8* %34, i32 %35)
store i32 0, i32* %8
br label %37
37: ; preds = %49, %25
%38 = load i32, i32* %8
%39 = load i32, i32* %6
%40 = icmp slt i32 %38, %39
br i1 %40, label %41, label %52
41: ; preds = %37
%42 = load i32, i32* %6
%43 = load i32*, i32** %7
%44 = load i32, i32* %5
%45 = load i32, i32* %8
%46 = add nsw i32 %44, %45
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %43, i64 %47
store i32 %42, i32* %48
br label %49
49: ; preds = %41
%50 = load i32, i32* %8
%51 = add nsw i32 %50, 1
store i32 %51, i32* %8
br label %37
52: ; preds = %37
%53 = load i8*, i8** %3
%54 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([11 x i8], [11 x i8]* @.str.3, i64 0, i64 0), i8* %53)
store i32 0, i32* %8
br label %55
55: ; preds = %68, %52
%56 = load i32, i32* %8
%57 = load i32, i32* %6
%58 = icmp slt i32 %56, %57
br i1 %58, label %59, label %71
59: ; preds = %55
%60 = load i32*, i32** %7
%61 = load i32, i32* %5
%62 = load i32, i32* %8
%63 = add nsw i32 %61, %62
%64 = sext i32 %63 to i64
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %60, i64 %64
%66 = load i32, i32* %65
%67 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([7 x i8], [7 x i8]* @.str.4, i64 0, i64 0), i32 %66)
br label %68
68: ; preds = %59
%69 = load i32, i32* %8
%70 = add nsw i32 %69, 1
store i32 %70, i32* %8
br label %55
71: ; preds = %55
%72 = call i32 (i8*, ...) @printf(i8* getelementptr inbounds ([2 x i8], [2 x i8]* @.str.5, i64 0, i64 0))
%73 = load i32*, i32** %7
%74 = call i32 @free(i32* %73)
ret void
}

LLVM IR (-O2):
@.str.1 = [11 x i8] c"Input: %s\0A\00"
@.str.2 = [16 x i8] c"Block size: %d\0A\00"
@.str.3 = [11 x i8] c"Result: %s\00"
@.str.4 = [7 x i8] c"\\x%02d\00"
@str = [42 x i8] c"*** Challenge 9: Implement PKCS padding\00"
define void @challenge9(i8* %0, i32 %1) {
%3 = tail call i32 @puts(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([42 x i8], [42 x i8]* @str, i64 0, i64 0))
%4 = tail call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([11 x i8], [11 x i8]* @.str.1, i64 0, i64 0), i8* %0)
%5 = tail call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([16 x i8], [16 x i8]* @.str.2, i64 0, i64 0), i32 %1)
%6 = tail call i32 @strlen(i8* %0)
%7 = srem i32 %1, %6
%8 = icmp eq i32 %7, 0
%9 = select i1 %8, i32 %1, i32 %7
%10 = add nsw i32 %9, %6
%11 = shl i32 %10, 2
%12 = tail call i32* @malloc(i32 %11)
%13 = tail call i32 @memcpy(i32* %12, i8* %0, i32 %6)
%14 = icmp sgt i32 %9, 0
br i1 %14, label %17, label %15
15: ; preds = %2
%16 = tail call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([11 x i8], [11 x i8]* @.str.3, i64 0, i64 0), i8* %0)
br label %100
17: ; preds = %2
%18 = sext i32 %6 to i64
%19 = zext i32 %9 to i64
%20 = icmp ult i32 %9, 8
br i1 %20, label %79, label %21
21: ; preds = %17
%22 = and i64 %19, 4294967288
%23 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %9, i64 0
%24 = shufflevector <4 x i32> %23, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%25 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %9, i64 0
%26 = shufflevector <4 x i32> %25, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
%27 = add nsw i64 %22, -8
%28 = lshr exact i64 %27, 3
%29 = add nuw nsw i64 %28, 1
%30 = and i64 %29, 3
%31 = icmp ult i64 %27, 24
br i1 %31, label %63, label %32
32: ; preds = %21
%33 = and i64 %29, 4611686018427387900
br label %34
34: ; preds = %34, %32
%35 = phi i64 [ 0, %32 ], [ %60, %34 ]
%36 = phi i64 [ 0, %32 ], [ %61, %34 ]
%37 = add nsw i64 %35, %18
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 %37
%39 = bitcast i32* %38 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %24, <4 x i32>* %39
%40 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 4
%41 = bitcast i32* %40 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %26, <4 x i32>* %41
%42 = or i64 %35, 8
%43 = add nsw i64 %42, %18
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 %43
%45 = bitcast i32* %44 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %24, <4 x i32>* %45
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %44, i64 4
%47 = bitcast i32* %46 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %26, <4 x i32>* %47
%48 = or i64 %35, 16
%49 = add nsw i64 %48, %18
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 %49
%51 = bitcast i32* %50 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %24, <4 x i32>* %51
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %50, i64 4
%53 = bitcast i32* %52 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %26, <4 x i32>* %53
%54 = or i64 %35, 24
%55 = add nsw i64 %54, %18
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 %55
%57 = bitcast i32* %56 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %24, <4 x i32>* %57
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %56, i64 4
%59 = bitcast i32* %58 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %26, <4 x i32>* %59
%60 = add nuw i64 %35, 32
%61 = add i64 %36, 4
%62 = icmp eq i64 %61, %33
br i1 %62, label %63, label %34
63: ; preds = %34, %21
%64 = phi i64 [ 0, %21 ], [ %60, %34 ]
%65 = icmp eq i64 %30, 0
br i1 %65, label %77, label %66
66: ; preds = %63, %66
%67 = phi i64 [ %74, %66 ], [ %64, %63 ]
%68 = phi i64 [ %75, %66 ], [ 0, %63 ]
%69 = add nsw i64 %67, %18
%70 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 %69
%71 = bitcast i32* %70 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %24, <4 x i32>* %71
%72 = getelementptr inbounds i32, i32* %70, i64 4
%73 = bitcast i32* %72 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %26, <4 x i32>* %73
%74 = add nuw i64 %67, 8
%75 = add i64 %68, 1
%76 = icmp eq i64 %75, %30
br i1 %76, label %77, label %66
77: ; preds = %66, %63
%78 = icmp eq i64 %22, %19
br i1 %78, label %87, label %79
79: ; preds = %17, %77
%80 = phi i64 [ 0, %17 ], [ %22, %77 ]
br label %81
81: ; preds = %79, %81
%82 = phi i64 [ %85, %81 ], [ %80, %79 ]
%83 = add nsw i64 %82, %18
%84 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 %83
store i32 %9, i32* %84
%85 = add nuw nsw i64 %82, 1
%86 = icmp eq i64 %85, %19
br i1 %86, label %87, label %81
87: ; preds = %81, %77
%88 = tail call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([11 x i8], [11 x i8]* @.str.3, i64 0, i64 0), i8* %0)
br i1 %14, label %89, label %100
89: ; preds = %87
%90 = sext i32 %6 to i64
%91 = zext i32 %9 to i64
br label %92
92: ; preds = %89, %92
%93 = phi i64 [ 0, %89 ], [ %98, %92 ]
%94 = add nsw i64 %93, %90
%95 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 %94
%96 = load i32, i32* %95
%97 = tail call i32 (i8*, ...) @printf(i8* dereferenceable(1) getelementptr inbounds ([7 x i8], [7 x i8]* @.str.4, i64 0, i64 0), i32 %96)
%98 = add nuw nsw i64 %93, 1
%99 = icmp eq i64 %98, %91
br i1 %99, label %100, label %92
100: ; preds = %92, %15, %87
%101 = tail call i32 @putchar(i32 10)
%102 = tail call i32 @free(i32* %12)
ret void
}