unsigned char *chi(unsigned char *m, unsigned char *mp, int w) {
  for (int i = 0; i < (w * 25 / 8); i++) {
    mp[i] = 0x00;
  }
  for (int x = 0; x < 5; x++) {
    for (int y = 0; y < 5; y++) {
      for (int z = 0; z < w; z++) {
        int ind = w * (5 * y + x) + z;
        mp[ind / 8] |= (((m[ind / 8] >> (ind % 8)) ^
                         ((m[(w * (5 * y + ((x + 1) % 5)) + z) / 8] >>
                           ((w * (5 * y + ((x + 1) % 5)) + z) % 8)) ^
                          1)) &
                        (m[(w * (5 * y + ((x + 2) % 5)) + z) / 8] >>
                         ((w * (5 * y + ((x + 2) % 5)) + z) % 8)) &
                        1)
                       << (ind % 8);
      }
    }
  }
  return mp;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<chi>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
imul   $0x19,-0x14(%rbp),%eax
mov    $0x8,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    %ecx,%eax
jge    114f <chi+0x4f>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x18(%rbp),%rcx
movb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1116 <chi+0x16>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x5,-0x1c(%rbp)
jge    1322 <chi+0x222>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
cmpl   $0x5,-0x20(%rbp)
jge    130f <chi+0x20f>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    12fc <chi+0x1fc>
mov    -0x14(%rbp),%eax
imul   $0x5,-0x20(%rbp),%ecx
add    -0x1c(%rbp),%ecx
imul   %ecx,%eax
add    -0x24(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x70(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    $0x8,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x70(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
movzbl (%rax,%rcx,1),%esi
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    $0x8,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,%ecx
sar    %cl,%esi
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x60(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x64(%rbp)
imul   $0x5,-0x20(%rbp),%ecx
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    $0x5,%edi
cltd
idiv   %edi
mov    -0x64(%rbp),%eax
add    %edx,%ecx
imul   %ecx,%eax
add    -0x24(%rbp),%eax
mov    $0x8,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x60(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
movzbl (%rax,%rcx,1),%eax
mov    %eax,-0x50(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x54(%rbp)
imul   $0x5,-0x20(%rbp),%ecx
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    $0x5,%edi
cltd
idiv   %edi
mov    -0x54(%rbp),%eax
add    %edx,%ecx
imul   %ecx,%eax
add    -0x24(%rbp),%eax
mov    $0x8,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    -0x50(%rbp),%eax
mov    %edx,%ecx
sar    %cl,%eax
xor    $0x1,%eax
xor    %eax,%esi
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x48(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
imul   $0x5,-0x20(%rbp),%ecx
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
mov    $0x5,%edi
cltd
idiv   %edi
mov    -0x4c(%rbp),%eax
add    %edx,%ecx
imul   %ecx,%eax
add    -0x24(%rbp),%eax
mov    $0x8,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x48(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
movzbl (%rax,%rcx,1),%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
imul   $0x5,-0x20(%rbp),%ecx
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
mov    $0x5,%edi
cltd
idiv   %edi
mov    -0x40(%rbp),%eax
add    %edx,%ecx
imul   %ecx,%eax
add    -0x24(%rbp),%eax
mov    $0x8,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    -0x3c(%rbp),%eax
mov    %edx,%ecx
sar    %cl,%eax
and    %eax,%esi
and    $0x1,%esi
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    $0x8,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,%ecx
shl    %cl,%esi
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    $0x8,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x38(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
movzbl (%rax,%rcx,1),%edx
or     %esi,%edx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1178 <chi+0x78>
jmp    1301 <chi+0x201>
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1167 <chi+0x67>
jmp    1314 <chi+0x214>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1156 <chi+0x56>
mov    -0x10(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<chi>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x28,%rsp
mov    %edx,%ebp
mov    %rsi,%r15
mov    %rdi,%rbx
lea    0x0(%rbp,%rbp,4),%eax
lea    (%rax,%rax,4),%edx
cmp    $0x8,%edx
jl     1146 <chi+0x36>
shr    $0x3,%edx
add    $0xffffffff,%edx
add    $0x1,%rdx
mov    %r15,%rdi
xor    %esi,%esi
call   1030 <memset@plt>
lea    0x0(%rbp,%rbp,4),%eax
mov    %eax,0x14(%rsp)
mov    $0x2,%ecx
xor    %edi,%edi
xor    %esi,%esi
mov    %rbp,0x20(%rsp)
jmp    117a <chi+0x6a>
xchg   %ax,%ax
mov    0x10(%rsp),%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    0xc(%rsp),%edi
add    %ebp,%edi
mov    0x8(%rsp),%esi
cmp    $0x5,%esi
je     1290 <chi+0x180>
mov    %ecx,%eax
mov    $0xcccccccd,%edx
imul   %rdx,%rax
shr    $0x22,%rax
lea    (%rax,%rax,4),%eax
mov    %ecx,0x10(%rsp)
sub    %eax,%ecx
imul   %ebp,%ecx
add    $0x1,%esi
cmp    $0x5,%esi
mov    %esi,0x8(%rsp)
mov    $0x0,%eax
cmove  %eax,%esi
imul   %ebp,%esi
mov    %edi,0xc(%rsp)
xor    %edx,%edx
jmp    11df <chi+0xcf>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
add    $0x1,%edx
mov    0x14(%rsp),%eax
mov    0x1c(%rsp),%ecx
add    %eax,%ecx
mov    0x18(%rsp),%esi
add    %eax,%esi
add    %eax,%edi
cmp    $0x5,%edx
mov    0x20(%rsp),%rbp
je     1160 <chi+0x50>
mov    %edi,%r8d
mov    %esi,0x18(%rsp)
mov    %esi,%r9d
mov    %ecx,0x1c(%rsp)
mov    %ecx,%r10d
mov    %ebp,%r11d
test   %ebp,%ebp
jle    11c0 <chi+0xb0>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
lea    0x7(%r8),%ecx
test   %r8d,%r8d
cmovns %r8d,%ecx
mov    %ecx,%eax
sar    $0x3,%eax
movslq %eax,%r12
movzbl (%rbx,%r12,1),%r14d
and    $0xfffffff8,%ecx
mov    %r8d,%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %eax,%ecx
shr    %cl,%r14d
lea    0x7(%r9),%ecx
test   %r9d,%r9d
cmovns %r9d,%ecx
sar    $0x3,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movzbl (%rbx,%rcx,1),%r13d
mov    %r9d,%ecx
and    $0x7,%cl
shr    %cl,%r13d
xor    %r14d,%r13d
not    %r13d
lea    0x7(%r10),%ecx
test   %r10d,%r10d
cmovns %r10d,%ecx
sar    $0x3,%ecx
movslq %ecx,%rcx
movzbl (%rbx,%rcx,1),%esi
mov    %r10d,%ecx
and    $0x7,%cl
shr    %cl,%esi
and    %r13d,%esi
and    $0x1,%esi
mov    %eax,%ecx
shl    %cl,%esi
or     %sil,(%r15,%r12,1)
add    $0x1,%r10d
add    $0x1,%r9d
add    $0x1,%r8d
add    $0xffffffff,%r11d
jne    1200 <chi+0xf0>
jmp    11c0 <chi+0xb0>
mov    %r15,%rax
add    $0x28,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i8* @chi(i8* %0, i8* %1, i32 %2) {
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
store i8* %0, i8** %4
store i8* %1, i8** %5
store i32 %2, i32* %6
store i32 0, i32* %7
br label %12
12: ; preds = %23, %3
%13 = load i32, i32* %7
%14 = load i32, i32* %6
%15 = mul nsw i32 %14, 25
%16 = sdiv i32 %15, 8
%17 = icmp slt i32 %13, %16
br i1 %17, label %18, label %26
18: ; preds = %12
%19 = load i8*, i8** %5
%20 = load i32, i32* %7
%21 = sext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds i8, i8* %19, i64 %21
store i8 0, i8* %22
br label %23
23: ; preds = %18
%24 = load i32, i32* %7
%25 = add nsw i32 %24, 1
store i32 %25, i32* %7
br label %12
26: ; preds = %12
store i32 0, i32* %8
br label %27
27: ; preds = %138, %26
%28 = load i32, i32* %8
%29 = icmp slt i32 %28, 5
br i1 %29, label %30, label %141
30: ; preds = %27
store i32 0, i32* %9
br label %31
31: ; preds = %134, %30
%32 = load i32, i32* %9
%33 = icmp slt i32 %32, 5
br i1 %33, label %34, label %137
34: ; preds = %31
store i32 0, i32* %10
br label %35
35: ; preds = %130, %34
%36 = load i32, i32* %10
%37 = load i32, i32* %6
%38 = icmp slt i32 %36, %37
br i1 %38, label %39, label %133
39: ; preds = %35
%40 = load i32, i32* %6
%41 = load i32, i32* %9
%42 = mul nsw i32 5, %41
%43 = load i32, i32* %8
%44 = add nsw i32 %42, %43
%45 = mul nsw i32 %40, %44
%46 = load i32, i32* %10
%47 = add nsw i32 %45, %46
store i32 %47, i32* %11
%48 = load i8*, i8** %4
%49 = load i32, i32* %11
%50 = sdiv i32 %49, 8
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds i8, i8* %48, i64 %51
%53 = load i8, i8* %52
%54 = zext i8 %53 to i32
%55 = load i32, i32* %11
%56 = srem i32 %55, 8
%57 = ashr i32 %54, %56
%58 = load i8*, i8** %4
%59 = load i32, i32* %6
%60 = load i32, i32* %9
%61 = mul nsw i32 5, %60
%62 = load i32, i32* %8
%63 = add nsw i32 %62, 1
%64 = srem i32 %63, 5
%65 = add nsw i32 %61, %64
%66 = mul nsw i32 %59, %65
%67 = load i32, i32* %10
%68 = add nsw i32 %66, %67
%69 = sdiv i32 %68, 8
%70 = sext i32 %69 to i64
%71 = getelementptr inbounds i8, i8* %58, i64 %70
%72 = load i8, i8* %71
%73 = zext i8 %72 to i32
%74 = load i32, i32* %6
%75 = load i32, i32* %9
%76 = mul nsw i32 5, %75
%77 = load i32, i32* %8
%78 = add nsw i32 %77, 1
%79 = srem i32 %78, 5
%80 = add nsw i32 %76, %79
%81 = mul nsw i32 %74, %80
%82 = load i32, i32* %10
%83 = add nsw i32 %81, %82
%84 = srem i32 %83, 8
%85 = ashr i32 %73, %84
%86 = xor i32 %85, 1
%87 = xor i32 %57, %86
%88 = load i8*, i8** %4
%89 = load i32, i32* %6
%90 = load i32, i32* %9
%91 = mul nsw i32 5, %90
%92 = load i32, i32* %8
%93 = add nsw i32 %92, 2
%94 = srem i32 %93, 5
%95 = add nsw i32 %91, %94
%96 = mul nsw i32 %89, %95
%97 = load i32, i32* %10
%98 = add nsw i32 %96, %97
%99 = sdiv i32 %98, 8
%100 = sext i32 %99 to i64
%101 = getelementptr inbounds i8, i8* %88, i64 %100
%102 = load i8, i8* %101
%103 = zext i8 %102 to i32
%104 = load i32, i32* %6
%105 = load i32, i32* %9
%106 = mul nsw i32 5, %105
%107 = load i32, i32* %8
%108 = add nsw i32 %107, 2
%109 = srem i32 %108, 5
%110 = add nsw i32 %106, %109
%111 = mul nsw i32 %104, %110
%112 = load i32, i32* %10
%113 = add nsw i32 %111, %112
%114 = srem i32 %113, 8
%115 = ashr i32 %103, %114
%116 = and i32 %87, %115
%117 = and i32 %116, 1
%118 = load i32, i32* %11
%119 = srem i32 %118, 8
%120 = shl i32 %117, %119
%121 = load i8*, i8** %5
%122 = load i32, i32* %11
%123 = sdiv i32 %122, 8
%124 = sext i32 %123 to i64
%125 = getelementptr inbounds i8, i8* %121, i64 %124
%126 = load i8, i8* %125
%127 = zext i8 %126 to i32
%128 = or i32 %127, %120
%129 = trunc i32 %128 to i8
store i8 %129, i8* %125
br label %130
130: ; preds = %39
%131 = load i32, i32* %10
%132 = add nsw i32 %131, 1
store i32 %132, i32* %10
br label %35
133: ; preds = %35
br label %134
134: ; preds = %133
%135 = load i32, i32* %9
%136 = add nsw i32 %135, 1
store i32 %136, i32* %9
br label %31
137: ; preds = %31
br label %138
138: ; preds = %137
%139 = load i32, i32* %8
%140 = add nsw i32 %139, 1
store i32 %140, i32* %8
br label %27
141: ; preds = %27
%142 = load i8*, i8** %5
ret i8* %142
}

LLVM IR (-O2):
define i8* @chi(i8* nocapture %0, i8* returned %1, i32 %2) {
%4 = mul nsw i32 %2, 25
%5 = icmp sgt i32 %4, 7
br i1 %5, label %6, label %11
6: ; preds = %3
%7 = lshr i32 %4, 3
%8 = add nsw i32 %7, -1
%9 = zext i32 %8 to i64
%10 = add nuw nsw i64 %9, 1
br label %11
11: ; preds = %6, %3
%12 = icmp sgt i32 %2, 0
br label %13
13: ; preds = %11, %31
%14 = phi i32 [ 0, %11 ], [ %15, %31 ]
%15 = add nuw nsw i32 %14, 1
%16 = icmp eq i32 %15, 5
%17 = select i1 %16, i32 0, i32 %15
%18 = add nuw nsw i32 %14, 2
%19 = urem i32 %18, 5
br label %21
20: ; preds = %31
ret i8* %1
21: ; preds = %13, %33
%22 = phi i32 [ 0, %13 ], [ %34, %33 ]
br i1 %12, label %23, label %33
23: ; preds = %21
%24 = mul nuw nsw i32 %22, 5
%25 = add nuw nsw i32 %24, %14
%26 = mul nsw i32 %25, %2
%27 = add nuw nsw i32 %24, %17
%28 = mul nsw i32 %27, %2
%29 = add nuw nsw i32 %24, %19
%30 = mul nsw i32 %29, %2
br label %36
31: ; preds = %33
%32 = icmp eq i32 %15, 5
br i1 %32, label %20, label %13
33: ; preds = %36, %21
%34 = add nuw nsw i32 %22, 1
%35 = icmp eq i32 %34, 5
br i1 %35, label %31, label %21
36: ; preds = %23, %36
%37 = phi i32 [ 0, %23 ], [ %71, %36 ]
%38 = add nsw i32 %37, %26
%39 = sdiv i32 %38, 8
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %40
%42 = load i8, i8* %41
%43 = zext i8 %42 to i32
%44 = srem i32 %38, 8
%45 = lshr i32 %43, %44
%46 = add nsw i32 %37, %28
%47 = sdiv i32 %46, 8
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %48
%50 = load i8, i8* %49
%51 = zext i8 %50 to i32
%52 = and i32 %46, 7
%53 = lshr i32 %51, %52
%54 = xor i32 %45, %53
%55 = add nsw i32 %37, %30
%56 = sdiv i32 %55, 8
%57 = sext i32 %56 to i64
%58 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %57
%59 = load i8, i8* %58
%60 = zext i8 %59 to i32
%61 = and i32 %55, 7
%62 = lshr i32 %60, %61
%63 = and i32 %54, 1
%64 = xor i32 %63, 1
%65 = and i32 %64, %62
%66 = shl nuw nsw i32 %65, %44
%67 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %40
%68 = load i8, i8* %67
%69 = trunc i32 %66 to i8
%70 = or i8 %68, %69
store i8 %70, i8* %67
%71 = add nuw nsw i32 %37, 1
%72 = icmp eq i32 %71, %2
br i1 %72, label %33, label %36
}