#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 /*<<< orphan*/ uint64_t;
typedef int uint32_t;

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ chacha16(int *, int *);
int /*<<< orphan*/ chacha_setup(int *, int const *, int /*<<< orphan*/,
                                int /*<<< orphan*/);
int /*<<< orphan*/ memset(char *, int /*<<< orphan*/, int);
void chacha_blockcipher(char *out, const char *in, const uint32_t key[8],
                        uint64_t n, uint64_t l) {
  uint32_t i, *p = (uint32_t *)out, *q = (uint32_t *)in, X[16];
  memset(out, 0, 512 / 8 * sizeof(char));
  chacha_setup(X, key, n, l);
  chacha16(p, X);
  for (i = 0; i < 512 / 32; i++) {
    *p ^= *q;
    p++;
    q++;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<chacha_blockcipher>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x80,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
mov    %r8d,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
xor    %esi,%esi
mov    $0x40,%edx
call   1050 <memset@plt>
lea    -0x80(%rbp),%rdi
mov    -0x18(%rbp),%rsi
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x20(%rbp),%ecx
call   1030 <chacha_setup@plt>
mov    -0x30(%rbp),%rdi
lea    -0x80(%rbp),%rsi
call   1040 <chacha16@plt>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
cmpl   $0x10,-0x24(%rbp)
jge    11d3 <chacha_blockcipher+0xa3>
mov    -0x38(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
mov    -0x30(%rbp),%rax
xor    (%rax),%ecx
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x4,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rax
add    $0x4,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1195 <chacha_blockcipher+0x65>
add    $0x80,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<chacha_blockcipher>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x48,%rsp
mov    %r8d,%r15d
mov    %ecx,%r12d
mov    %rdx,%rbp
mov    %rsi,%r14
mov    %rdi,%rbx
xor    %esi,%esi
mov    $0x40,%edx
call   1050 <memset@plt>
mov    %rsp,%r13
mov    %r13,%rdi
mov    %rbp,%rsi
mov    %r12d,%edx
mov    %r15d,%ecx
call   1030 <chacha_setup@plt>
mov    %rbx,%rdi
mov    %r13,%rsi
call   1040 <chacha16@plt>
mov    (%r14),%eax
xor    %eax,(%rbx)
mov    0x4(%r14),%eax
xor    %eax,0x4(%rbx)
mov    0x8(%r14),%eax
xor    %eax,0x8(%rbx)
mov    0xc(%r14),%eax
xor    %eax,0xc(%rbx)
mov    0x10(%r14),%eax
xor    %eax,0x10(%rbx)
mov    0x14(%r14),%eax
xor    %eax,0x14(%rbx)
mov    0x18(%r14),%eax
xor    %eax,0x18(%rbx)
mov    0x1c(%r14),%eax
xor    %eax,0x1c(%rbx)
mov    0x20(%r14),%eax
xor    %eax,0x20(%rbx)
mov    0x24(%r14),%eax
xor    %eax,0x24(%rbx)
mov    0x28(%r14),%eax
xor    %eax,0x28(%rbx)
mov    0x2c(%r14),%eax
xor    %eax,0x2c(%rbx)
mov    0x30(%r14),%eax
xor    %eax,0x30(%rbx)
mov    0x34(%r14),%eax
xor    %eax,0x34(%rbx)
mov    0x38(%r14),%eax
xor    %eax,0x38(%rbx)
mov    0x3c(%r14),%eax
xor    %eax,0x3c(%rbx)
add    $0x48,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @chacha_blockcipher(i8* %0, i8* %1, i32* %2, i32 %3, i32 %4) {
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i8*
%8 = alloca i32*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32*
%13 = alloca i32*
%14 = alloca [16 x i32]
store i8* %0, i8** %6
store i8* %1, i8** %7
store i32* %2, i32** %8
store i32 %3, i32* %9
store i32 %4, i32* %10
%15 = load i8*, i8** %6
%16 = bitcast i8* %15 to i32*
store i32* %16, i32** %12
%17 = load i8*, i8** %7
%18 = bitcast i8* %17 to i32*
store i32* %18, i32** %13
%19 = load i8*, i8** %6
%20 = call i32 @memset(i8* %19, i32 0, i32 64)
%21 = getelementptr inbounds [16 x i32], [16 x i32]* %14, i64 0, i64 0
%22 = load i32*, i32** %8
%23 = load i32, i32* %9
%24 = load i32, i32* %10
%25 = call i32 @chacha_setup(i32* %21, i32* %22, i32 %23, i32 %24)
%26 = load i32*, i32** %12
%27 = getelementptr inbounds [16 x i32], [16 x i32]* %14, i64 0, i64 0
%28 = call i32 @chacha16(i32* %26, i32* %27)
store i32 0, i32* %11
br label %29
29: ; preds = %42, %5
%30 = load i32, i32* %11
%31 = icmp slt i32 %30, 16
br i1 %31, label %32, label %45
32: ; preds = %29
%33 = load i32*, i32** %13
%34 = load i32, i32* %33
%35 = load i32*, i32** %12
%36 = load i32, i32* %35
%37 = xor i32 %36, %34
store i32 %37, i32* %35
%38 = load i32*, i32** %12
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i32 1
store i32* %39, i32** %12
%40 = load i32*, i32** %13
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %40, i32 1
store i32* %41, i32** %13
br label %42
42: ; preds = %32
%43 = load i32, i32* %11
%44 = add nsw i32 %43, 1
store i32 %44, i32* %11
br label %29
45: ; preds = %29
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @chacha_blockcipher(i8* %0, i8* nocapture %1, i32* %2, i32 %3, i32 %4) {
%6 = alloca [16 x i32]
%7 = bitcast i8* %0 to i32*
%8 = bitcast i8* %1 to i32*
%9 = bitcast [16 x i32]* %6 to i8*
%10 = tail call i32 @memset(i8* %0, i32 0, i32 64)
%11 = getelementptr inbounds [16 x i32], [16 x i32]* %6, i64 0, i64 0
%12 = call i32 @chacha_setup(i32* %11, i32* %2, i32 %3, i32 %4)
%13 = call i32 @chacha16(i32* %7, i32* %11)
%14 = load i32, i32* %8
%15 = load i32, i32* %7
%16 = xor i32 %15, %14
store i32 %16, i32* %7
%17 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 4
%18 = bitcast i8* %17 to i32*
%19 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 4
%20 = bitcast i8* %19 to i32*
%21 = load i32, i32* %20
%22 = load i32, i32* %18
%23 = xor i32 %22, %21
store i32 %23, i32* %18
%24 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 8
%25 = bitcast i8* %24 to i32*
%26 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 8
%27 = bitcast i8* %26 to i32*
%28 = load i32, i32* %27
%29 = load i32, i32* %25
%30 = xor i32 %29, %28
store i32 %30, i32* %25
%31 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 12
%32 = bitcast i8* %31 to i32*
%33 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 12
%34 = bitcast i8* %33 to i32*
%35 = load i32, i32* %34
%36 = load i32, i32* %32
%37 = xor i32 %36, %35
store i32 %37, i32* %32
%38 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 16
%39 = bitcast i8* %38 to i32*
%40 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 16
%41 = bitcast i8* %40 to i32*
%42 = load i32, i32* %41
%43 = load i32, i32* %39
%44 = xor i32 %43, %42
store i32 %44, i32* %39
%45 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 20
%46 = bitcast i8* %45 to i32*
%47 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 20
%48 = bitcast i8* %47 to i32*
%49 = load i32, i32* %48
%50 = load i32, i32* %46
%51 = xor i32 %50, %49
store i32 %51, i32* %46
%52 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 24
%53 = bitcast i8* %52 to i32*
%54 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 24
%55 = bitcast i8* %54 to i32*
%56 = load i32, i32* %55
%57 = load i32, i32* %53
%58 = xor i32 %57, %56
store i32 %58, i32* %53
%59 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 28
%60 = bitcast i8* %59 to i32*
%61 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 28
%62 = bitcast i8* %61 to i32*
%63 = load i32, i32* %62
%64 = load i32, i32* %60
%65 = xor i32 %64, %63
store i32 %65, i32* %60
%66 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 32
%67 = bitcast i8* %66 to i32*
%68 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 32
%69 = bitcast i8* %68 to i32*
%70 = load i32, i32* %69
%71 = load i32, i32* %67
%72 = xor i32 %71, %70
store i32 %72, i32* %67
%73 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 36
%74 = bitcast i8* %73 to i32*
%75 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 36
%76 = bitcast i8* %75 to i32*
%77 = load i32, i32* %76
%78 = load i32, i32* %74
%79 = xor i32 %78, %77
store i32 %79, i32* %74
%80 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 40
%81 = bitcast i8* %80 to i32*
%82 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 40
%83 = bitcast i8* %82 to i32*
%84 = load i32, i32* %83
%85 = load i32, i32* %81
%86 = xor i32 %85, %84
store i32 %86, i32* %81
%87 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 44
%88 = bitcast i8* %87 to i32*
%89 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 44
%90 = bitcast i8* %89 to i32*
%91 = load i32, i32* %90
%92 = load i32, i32* %88
%93 = xor i32 %92, %91
store i32 %93, i32* %88
%94 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 48
%95 = bitcast i8* %94 to i32*
%96 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 48
%97 = bitcast i8* %96 to i32*
%98 = load i32, i32* %97
%99 = load i32, i32* %95
%100 = xor i32 %99, %98
store i32 %100, i32* %95
%101 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 52
%102 = bitcast i8* %101 to i32*
%103 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 52
%104 = bitcast i8* %103 to i32*
%105 = load i32, i32* %104
%106 = load i32, i32* %102
%107 = xor i32 %106, %105
store i32 %107, i32* %102
%108 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 56
%109 = bitcast i8* %108 to i32*
%110 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 56
%111 = bitcast i8* %110 to i32*
%112 = load i32, i32* %111
%113 = load i32, i32* %109
%114 = xor i32 %113, %112
store i32 %114, i32* %109
%115 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 60
%116 = bitcast i8* %115 to i32*
%117 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 60
%118 = bitcast i8* %117 to i32*
%119 = load i32, i32* %118
%120 = load i32, i32* %116
%121 = xor i32 %120, %119
store i32 %121, i32* %116
ret void
}