#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 */
unsigned char *ksa(unsigned char *);
unsigned char *malloc(int);
int /*<<< orphan*/ printf(char *, unsigned int);
unsigned char *generate_keystream(int stream_size, unsigned char *key) {
  unsigned int i = 0;
  unsigned int j = 0;
  unsigned int current_iteration = 0;
  unsigned char aux;
  unsigned char *S = ksa(key);
  unsigned char *K = malloc(stream_size * sizeof(char));
  for (current_iteration = 0; current_iteration < stream_size;
       current_iteration++) {
    printf("iteration: %d\n", current_iteration);
    i = (i + 1) % 256;
    j = (j + S[i]) % 256;
    aux = S[i];
    S[i] = S[j];
    S[j] = aux;
    K[current_iteration] = S[(S[i] + S[j]) % 256];
  }
  return K;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<generate_keystream>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rdi
call   1040 <ksa@plt>
mov    %rax,-0x28(%rbp)
movslq -0x4(%rbp),%rax
shl    $0x0,%rax
mov    %eax,%edi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x4(%rbp),%eax
jae    1234 <generate_keystream+0x104>
mov    -0x1c(%rbp),%esi
lea    0xe6f(%rip),%rdi
call   1030 <printf@plt>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
and    $0xff,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    -0x14(%rbp),%edx
movzbl (%rcx,%rdx,1),%ecx
add    %ecx,%eax
and    $0xff,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,1),%al
mov    %al,-0x1d(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,1),%dl
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x1d(%rbp),%dl
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
movzbl (%rax,%rcx,1),%eax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    -0x18(%rbp),%edx
movzbl (%rcx,%rdx,1),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    $0x100,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    -0x38(%rbp),%rax
movslq %edx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%dl
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    117b <generate_keystream+0x4b>
mov    -0x30(%rbp),%rax
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<generate_keystream>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %edi,%ebx
mov    %rsi,%rdi
call   1040 <ksa@plt>
mov    %rax,%r15
mov    %ebx,%edi
call   1050 <malloc@plt>
mov    %rax,%r14
test   %ebx,%ebx
je     11aa <generate_keystream+0x7a>
mov    %ebx,%r13d
xor    %ebx,%ebx
xor    %ebp,%ebp
xor    %r12d,%r12d
lea    0xe99(%rip),%rdi
mov    %ebx,%esi
call   1030 <printf@plt>
add    $0x1,%ebp
movzbl %bpl,%ebp
movzbl (%r15,%rbp,1),%eax
add    %eax,%r12d
movzbl %r12b,%r12d
movzbl (%r15,%r12,1),%ecx
mov    %cl,(%r15,%rbp,1)
mov    %al,(%r15,%r12,1)
movzbl (%r15,%rbp,1),%ecx
add    %eax,%ecx
movzbl %cl,%eax
movzbl (%r15,%rax,1),%eax
mov    %al,(%r14,%rbx,1)
add    $0x1,%rbx
cmp    %rbx,%r13
jne    1160 <generate_keystream+0x30>
mov    %r14,%rax
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@.str = [15 x i8] c"iteration: %d\0A\00"
define i8* @generate_keystream(i32 %0, i8* %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i8
%9 = alloca i8*
%10 = alloca i8*
store i32 %0, i32* %3
store i8* %1, i8** %4
store i32 0, i32* %5
store i32 0, i32* %6
store i32 0, i32* %7
%11 = load i8*, i8** %4
%12 = call i8* @ksa(i8* %11)
store i8* %12, i8** %9
%13 = load i32, i32* %3
%14 = sext i32 %13 to i64
%15 = mul i64 %14, 1
%16 = trunc i64 %15 to i32
%17 = call i8* @malloc(i32 %16)
store i8* %17, i8** %10
store i32 0, i32* %7
br label %18
18: ; preds = %78, %2
%19 = load i32, i32* %7
%20 = load i32, i32* %3
%21 = icmp ult i32 %19, %20
br i1 %21, label %22, label %81
22: ; preds = %18
%23 = load i32, i32* %7
%24 = call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([15 x i8], [15 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %23)
%25 = load i32, i32* %5
%26 = add i32 %25, 1
%27 = urem i32 %26, 256
store i32 %27, i32* %5
%28 = load i32, i32* %6
%29 = load i8*, i8** %9
%30 = load i32, i32* %5
%31 = zext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds i8, i8* %29, i64 %31
%33 = load i8, i8* %32
%34 = zext i8 %33 to i32
%35 = add i32 %28, %34
%36 = urem i32 %35, 256
store i32 %36, i32* %6
%37 = load i8*, i8** %9
%38 = load i32, i32* %5
%39 = zext i32 %38 to i64
%40 = getelementptr inbounds i8, i8* %37, i64 %39
%41 = load i8, i8* %40
store i8 %41, i8* %8
%42 = load i8*, i8** %9
%43 = load i32, i32* %6
%44 = zext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds i8, i8* %42, i64 %44
%46 = load i8, i8* %45
%47 = load i8*, i8** %9
%48 = load i32, i32* %5
%49 = zext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds i8, i8* %47, i64 %49
store i8 %46, i8* %50
%51 = load i8, i8* %8
%52 = load i8*, i8** %9
%53 = load i32, i32* %6
%54 = zext i32 %53 to i64
%55 = getelementptr inbounds i8, i8* %52, i64 %54
store i8 %51, i8* %55
%56 = load i8*, i8** %9
%57 = load i8*, i8** %9
%58 = load i32, i32* %5
%59 = zext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds i8, i8* %57, i64 %59
%61 = load i8, i8* %60
%62 = zext i8 %61 to i32
%63 = load i8*, i8** %9
%64 = load i32, i32* %6
%65 = zext i32 %64 to i64
%66 = getelementptr inbounds i8, i8* %63, i64 %65
%67 = load i8, i8* %66
%68 = zext i8 %67 to i32
%69 = add nsw i32 %62, %68
%70 = srem i32 %69, 256
%71 = sext i32 %70 to i64
%72 = getelementptr inbounds i8, i8* %56, i64 %71
%73 = load i8, i8* %72
%74 = load i8*, i8** %10
%75 = load i32, i32* %7
%76 = zext i32 %75 to i64
%77 = getelementptr inbounds i8, i8* %74, i64 %76
store i8 %73, i8* %77
br label %78
78: ; preds = %22
%79 = load i32, i32* %7
%80 = add i32 %79, 1
store i32 %80, i32* %7
br label %18
81: ; preds = %18
%82 = load i8*, i8** %10
ret i8* %82
}

LLVM IR (-O2):
@.str = [15 x i8] c"iteration: %d\0A\00"
define noalias i8* @generate_keystream(i32 %0, i8* %1) {
%3 = tail call i8* @ksa(i8* %1)
%4 = tail call i8* @malloc(i32 %0)
%5 = icmp eq i32 %0, 0
br i1 %5, label %35, label %6
6: ; preds = %2
%7 = zext i32 %0 to i64
br label %8
8: ; preds = %6, %8
%9 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %33, %8 ]
%10 = phi i32 [ 0, %6 ], [ %15, %8 ]
%11 = phi i32 [ 0, %6 ], [ %21, %8 ]
%12 = trunc i64 %9 to i32
%13 = tail call i32 @printf(i8* getelementptr inbounds ([15 x i8], [15 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %12)
%14 = add nuw nsw i32 %10, 1
%15 = and i32 %14, 255
%16 = zext i32 %15 to i64
%17 = getelementptr inbounds i8, i8* %3, i64 %16
%18 = load i8, i8* %17
%19 = zext i8 %18 to i32
%20 = add nuw nsw i32 %11, %19
%21 = and i32 %20, 255
%22 = zext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds i8, i8* %3, i64 %22
%24 = load i8, i8* %23
store i8 %24, i8* %17
store i8 %18, i8* %23
%25 = load i8, i8* %17
%26 = zext i8 %25 to i32
%27 = add nuw nsw i32 %26, %19
%28 = and i32 %27, 255
%29 = zext i32 %28 to i64
%30 = getelementptr inbounds i8, i8* %3, i64 %29
%31 = load i8, i8* %30
%32 = getelementptr inbounds i8, i8* %4, i64 %9
store i8 %31, i8* %32
%33 = add nuw nsw i64 %9, 1
%34 = icmp eq i64 %33, %7
br i1 %34, label %35, label %8
35: ; preds = %8, %2
ret i8* %4
}