#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 */

/* Variables and functions */
int mul23(int const, int const);
void mod_a(const int *restrict input, int *restrict output) {
  static const int cos_mod[16] = {4199362,   4240198,   4323885,   4454708,
                                  4639772,   4890013,   5221943,   5660703,
                                  -6245623,  -7040975,  -8158494,  -9809974,
                                  -12450076, -17261920, -28585092, -85479984};
  for (int i = 0; i < 8; i++)
    output[i] = mul23(cos_mod[i], input[i] + input[8 + i]);
  for (int i = 8, k = 7; i < 16; i++, k--)
    output[i] = mul23(cos_mod[i], input[k] - input[8 + k]);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mod_a>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x8,-0x14(%rbp)
jge    117a <mod_a+0x6a>
movslq -0x14(%rbp),%rcx
lea    0xec4(%rip),%rax
mov    (%rax,%rcx,4),%edi
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%esi
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
add    $0x8,%ecx
movslq %ecx,%rcx
add    (%rax,%rcx,4),%esi
call   1030 <mul23@plt>
mov    %eax,%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1127 <mod_a+0x17>
movl   $0x8,-0x18(%rbp)
movl   $0x7,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x10,-0x18(%rbp)
jge    11e4 <mod_a+0xd4>
movslq -0x18(%rbp),%rcx
lea    0xe63(%rip),%rax
mov    (%rax,%rcx,4),%edi
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%esi
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
add    $0x8,%ecx
movslq %ecx,%rcx
sub    (%rax,%rcx,4),%esi
call   1030 <mul23@plt>
mov    %eax,%edx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1188 <mod_a+0x78>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mod_a>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %rsi,%r14
mov    %rdi,%rbx
mov    0x20(%rdi),%esi
add    (%rdi),%esi
mov    $0x4013c2,%edi
call   1030 <mul23@plt>
mov    %eax,(%r14)
mov    0x4(%rbx),%r15d
mov    0x24(%rbx),%r12d
lea    (%r12,%r15,1),%esi
mov    $0x40b346,%edi
call   1030 <mul23@plt>
mov    %eax,0x4(%r14)
mov    0x28(%rbx),%r13d
mov    0x8(%rbx),%esi
add    %r13d,%esi
mov    $0x41fa2d,%edi
call   1030 <mul23@plt>
mov    %eax,0x8(%r14)
mov    0x2c(%rbx),%esi
add    0xc(%rbx),%esi
mov    $0x43f934,%edi
call   1030 <mul23@plt>
mov    %eax,0xc(%r14)
mov    0x30(%rbx),%esi
add    0x10(%rbx),%esi
mov    $0x46cc1c,%edi
call   1030 <mul23@plt>
mov    %eax,0x10(%r14)
mov    0x34(%rbx),%esi
add    0x14(%rbx),%esi
mov    $0x4a9d9d,%edi
call   1030 <mul23@plt>
mov    %eax,0x14(%r14)
mov    0x38(%rbx),%esi
add    0x18(%rbx),%esi
mov    $0x4fae37,%edi
call   1030 <mul23@plt>
mov    %eax,0x18(%r14)
mov    0x3c(%rbx),%ebp
mov    0x1c(%rbx),%esi
add    %ebp,%esi
mov    $0x56601f,%edi
call   1030 <mul23@plt>
mov    %eax,0x1c(%r14)
mov    0x1c(%rbx),%esi
sub    %ebp,%esi
mov    $0xffa0b309,%edi
call   1030 <mul23@plt>
mov    %eax,0x20(%r14)
mov    0x18(%rbx),%esi
sub    0x38(%rbx),%esi
mov    $0xff949031,%edi
call   1030 <mul23@plt>
mov    %eax,0x24(%r14)
mov    0x14(%rbx),%esi
sub    0x34(%rbx),%esi
mov    $0xff8382e2,%edi
call   1030 <mul23@plt>
mov    %eax,0x28(%r14)
mov    0x10(%rbx),%esi
sub    0x30(%rbx),%esi
mov    $0xff6a4fca,%edi
call   1030 <mul23@plt>
mov    %eax,0x2c(%r14)
mov    0xc(%rbx),%esi
sub    0x2c(%rbx),%esi
mov    $0xff4206e4,%edi
call   1030 <mul23@plt>
mov    %eax,0x30(%r14)
mov    0x8(%rbx),%esi
sub    %r13d,%esi
mov    $0xfef89aa0,%edi
call   1030 <mul23@plt>
mov    %eax,0x34(%r14)
sub    %r12d,%r15d
mov    $0xfe4bd37c,%edi
mov    %r15d,%esi
call   1030 <mul23@plt>
mov    %eax,0x38(%r14)
mov    (%rbx),%esi
sub    0x20(%rbx),%esi
mov    $0xfae7add0,%edi
call   1030 <mul23@plt>
mov    %eax,0x3c(%r14)
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@mod_a.cos_mod = internal constant [16 x i32] [i32 4199362, i32 4240198, i32 4323885, i32 4454708, i32 4639772, i32 4890013, i32 5221943, i32 5660703, i32 -6245623, i32 -7040975, i32 -8158494, i32 -9809974, i32 -12450076, i32 -17261920, i32 -28585092, i32 -85479984]
define void @mod_a(i32* noalias %0, i32* noalias %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i32* %1, i32** %4
store i32 0, i32* %5
br label %8
8: ; preds = %33, %2
%9 = load i32, i32* %5
%10 = icmp slt i32 %9, 8
br i1 %10, label %11, label %36
11: ; preds = %8
%12 = load i32, i32* %5
%13 = sext i32 %12 to i64
%14 = getelementptr inbounds [16 x i32], [16 x i32]* @mod_a.cos_mod, i64 0, i64 %13
%15 = load i32, i32* %14
%16 = load i32*, i32** %3
%17 = load i32, i32* %5
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %16, i64 %18
%20 = load i32, i32* %19
%21 = load i32*, i32** %3
%22 = load i32, i32* %5
%23 = add nsw i32 8, %22
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %21, i64 %24
%26 = load i32, i32* %25
%27 = add nsw i32 %20, %26
%28 = call i32 @mul23(i32 %15, i32 %27)
%29 = load i32*, i32** %4
%30 = load i32, i32* %5
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %31
store i32 %28, i32* %32
br label %33
33: ; preds = %11
%34 = load i32, i32* %5
%35 = add nsw i32 %34, 1
store i32 %35, i32* %5
br label %8
36: ; preds = %8
store i32 8, i32* %6
store i32 7, i32* %7
br label %37
37: ; preds = %62, %36
%38 = load i32, i32* %6
%39 = icmp slt i32 %38, 16
br i1 %39, label %40, label %67
40: ; preds = %37
%41 = load i32, i32* %6
%42 = sext i32 %41 to i64
%43 = getelementptr inbounds [16 x i32], [16 x i32]* @mod_a.cos_mod, i64 0, i64 %42
%44 = load i32, i32* %43
%45 = load i32*, i32** %3
%46 = load i32, i32* %7
%47 = sext i32 %46 to i64
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %45, i64 %47
%49 = load i32, i32* %48
%50 = load i32*, i32** %3
%51 = load i32, i32* %7
%52 = add nsw i32 8, %51
%53 = sext i32 %52 to i64
%54 = getelementptr inbounds i32, i32* %50, i64 %53
%55 = load i32, i32* %54
%56 = sub nsw i32 %49, %55
%57 = call i32 @mul23(i32 %44, i32 %56)
%58 = load i32*, i32** %4
%59 = load i32, i32* %6
%60 = sext i32 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %58, i64 %60
store i32 %57, i32* %61
br label %62
62: ; preds = %40
%63 = load i32, i32* %6
%64 = add nsw i32 %63, 1
store i32 %64, i32* %6
%65 = load i32, i32* %7
%66 = add nsw i32 %65, -1
store i32 %66, i32* %7
br label %37
67: ; preds = %37
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @mod_a(i32* noalias nocapture %0, i32* noalias nocapture writeonly %1) {
%3 = load i32, i32* %0
%4 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 8
%5 = load i32, i32* %4
%6 = add nsw i32 %5, %3
%7 = tail call i32 @mul23(i32 4199362, i32 %6)
store i32 %7, i32* %1
%8 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 1
%9 = load i32, i32* %8
%10 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 9
%11 = load i32, i32* %10
%12 = add nsw i32 %11, %9
%13 = tail call i32 @mul23(i32 4240198, i32 %12)
%14 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 1
store i32 %13, i32* %14
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 2
%16 = load i32, i32* %15
%17 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 10
%18 = load i32, i32* %17
%19 = add nsw i32 %18, %16
%20 = tail call i32 @mul23(i32 4323885, i32 %19)
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 2
store i32 %20, i32* %21
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 3
%23 = load i32, i32* %22
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 11
%25 = load i32, i32* %24
%26 = add nsw i32 %25, %23
%27 = tail call i32 @mul23(i32 4454708, i32 %26)
%28 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 3
store i32 %27, i32* %28
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 4
%30 = load i32, i32* %29
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 12
%32 = load i32, i32* %31
%33 = add nsw i32 %32, %30
%34 = tail call i32 @mul23(i32 4639772, i32 %33)
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 4
store i32 %34, i32* %35
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 5
%37 = load i32, i32* %36
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 13
%39 = load i32, i32* %38
%40 = add nsw i32 %39, %37
%41 = tail call i32 @mul23(i32 4890013, i32 %40)
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 5
store i32 %41, i32* %42
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 6
%44 = load i32, i32* %43
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 14
%46 = load i32, i32* %45
%47 = add nsw i32 %46, %44
%48 = tail call i32 @mul23(i32 5221943, i32 %47)
%49 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 6
store i32 %48, i32* %49
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 7
%51 = load i32, i32* %50
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 15
%53 = load i32, i32* %52
%54 = add nsw i32 %53, %51
%55 = tail call i32 @mul23(i32 5660703, i32 %54)
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 7
store i32 %55, i32* %56
%57 = load i32, i32* %50
%58 = sub nsw i32 %57, %53
%59 = tail call i32 @mul23(i32 -6245623, i32 %58)
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 8
store i32 %59, i32* %60
%61 = load i32, i32* %43
%62 = load i32, i32* %45
%63 = sub nsw i32 %61, %62
%64 = tail call i32 @mul23(i32 -7040975, i32 %63)
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 9
store i32 %64, i32* %65
%66 = load i32, i32* %36
%67 = load i32, i32* %38
%68 = sub nsw i32 %66, %67
%69 = tail call i32 @mul23(i32 -8158494, i32 %68)
%70 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 10
store i32 %69, i32* %70
%71 = load i32, i32* %29
%72 = load i32, i32* %31
%73 = sub nsw i32 %71, %72
%74 = tail call i32 @mul23(i32 -9809974, i32 %73)
%75 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 11
store i32 %74, i32* %75
%76 = load i32, i32* %22
%77 = load i32, i32* %24
%78 = sub nsw i32 %76, %77
%79 = tail call i32 @mul23(i32 -12450076, i32 %78)
%80 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 12
store i32 %79, i32* %80
%81 = load i32, i32* %15
%82 = sub nsw i32 %81, %18
%83 = tail call i32 @mul23(i32 -17261920, i32 %82)
%84 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 13
store i32 %83, i32* %84
%85 = sub nsw i32 %9, %11
%86 = tail call i32 @mul23(i32 -28585092, i32 %85)
%87 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 14
store i32 %86, i32* %87
%88 = load i32, i32* %0
%89 = load i32, i32* %4
%90 = sub nsw i32 %88, %89
%91 = tail call i32 @mul23(i32 -85479984, i32 %90)
%92 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 15
store i32 %91, i32* %92
ret void
}