void S2f(unsigned int *r0, unsigned int *r1, unsigned int *r2, unsigned int *r3,
         unsigned int *r4) {
  *r4 = *r0;
  *r0 &= *r2;
  *r0 ^= *r3;
  *r2 ^= *r1;
  *r2 ^= *r0;
  *r3 |= *r4;
  *r3 ^= *r1;
  *r4 ^= *r2;
  *r1 = *r3;
  *r3 |= *r4;
  *r3 ^= *r0;
  *r0 &= *r1;
  *r4 ^= *r0;
  *r1 ^= *r3;
  *r1 ^= *r4;
  *r4 = ~*r4;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<S2f>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    %r8,-0x28(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%rax
and    (%rax),%ecx
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%rax
xor    (%rax),%ecx
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
xor    (%rax),%ecx
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%rax
xor    (%rax),%ecx
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%rax
or     (%rax),%ecx
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%rax
xor    (%rax),%ecx
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
mov    -0x28(%rbp),%rax
xor    (%rax),%ecx
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%rax
or     (%rax),%ecx
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
mov    -0x20(%rbp),%rax
xor    (%rax),%ecx
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
mov    -0x8(%rbp),%rax
and    (%rax),%ecx
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
mov    -0x28(%rbp),%rax
xor    (%rax),%ecx
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
xor    (%rax),%ecx
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
mov    -0x10(%rbp),%rax
xor    (%rax),%ecx
mov    %ecx,(%rax)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    (%rax),%ecx
xor    $0xffffffff,%ecx
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<S2f>:
mov    (%rdi),%eax
mov    %eax,(%r8)
mov    (%rdi),%eax
and    (%rdx),%eax
mov    %eax,(%rdi)
xor    (%rcx),%eax
mov    %eax,(%rdi)
mov    (%rdx),%eax
xor    (%rsi),%eax
mov    %eax,(%rdx)
xor    (%rdi),%eax
mov    %eax,(%rdx)
mov    (%rcx),%eax
or     (%r8),%eax
mov    %eax,(%rcx)
xor    (%rsi),%eax
mov    %eax,(%rcx)
mov    (%rdx),%eax
xor    %eax,(%r8)
mov    (%rcx),%eax
mov    %eax,(%rsi)
mov    (%rcx),%eax
or     (%r8),%eax
mov    %eax,(%rcx)
xor    (%rdi),%eax
mov    %eax,(%rcx)
mov    (%rdi),%eax
and    (%rsi),%eax
mov    %eax,(%rdi)
xor    %eax,(%r8)
mov    (%rsi),%eax
xor    (%rcx),%eax
mov    %eax,(%rsi)
xor    (%r8),%eax
mov    %eax,(%rsi)
notl   (%r8)
ret

LLVM IR (-O0):
define void @S2f(i32* %0, i32* %1, i32* %2, i32* %3, i32* %4) {
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32*
%8 = alloca i32*
%9 = alloca i32*
%10 = alloca i32*
store i32* %0, i32** %6
store i32* %1, i32** %7
store i32* %2, i32** %8
store i32* %3, i32** %9
store i32* %4, i32** %10
%11 = load i32*, i32** %6
%12 = load i32, i32* %11
%13 = load i32*, i32** %10
store i32 %12, i32* %13
%14 = load i32*, i32** %8
%15 = load i32, i32* %14
%16 = load i32*, i32** %6
%17 = load i32, i32* %16
%18 = and i32 %17, %15
store i32 %18, i32* %16
%19 = load i32*, i32** %9
%20 = load i32, i32* %19
%21 = load i32*, i32** %6
%22 = load i32, i32* %21
%23 = xor i32 %22, %20
store i32 %23, i32* %21
%24 = load i32*, i32** %7
%25 = load i32, i32* %24
%26 = load i32*, i32** %8
%27 = load i32, i32* %26
%28 = xor i32 %27, %25
store i32 %28, i32* %26
%29 = load i32*, i32** %6
%30 = load i32, i32* %29
%31 = load i32*, i32** %8
%32 = load i32, i32* %31
%33 = xor i32 %32, %30
store i32 %33, i32* %31
%34 = load i32*, i32** %10
%35 = load i32, i32* %34
%36 = load i32*, i32** %9
%37 = load i32, i32* %36
%38 = or i32 %37, %35
store i32 %38, i32* %36
%39 = load i32*, i32** %7
%40 = load i32, i32* %39
%41 = load i32*, i32** %9
%42 = load i32, i32* %41
%43 = xor i32 %42, %40
store i32 %43, i32* %41
%44 = load i32*, i32** %8
%45 = load i32, i32* %44
%46 = load i32*, i32** %10
%47 = load i32, i32* %46
%48 = xor i32 %47, %45
store i32 %48, i32* %46
%49 = load i32*, i32** %9
%50 = load i32, i32* %49
%51 = load i32*, i32** %7
store i32 %50, i32* %51
%52 = load i32*, i32** %10
%53 = load i32, i32* %52
%54 = load i32*, i32** %9
%55 = load i32, i32* %54
%56 = or i32 %55, %53
store i32 %56, i32* %54
%57 = load i32*, i32** %6
%58 = load i32, i32* %57
%59 = load i32*, i32** %9
%60 = load i32, i32* %59
%61 = xor i32 %60, %58
store i32 %61, i32* %59
%62 = load i32*, i32** %7
%63 = load i32, i32* %62
%64 = load i32*, i32** %6
%65 = load i32, i32* %64
%66 = and i32 %65, %63
store i32 %66, i32* %64
%67 = load i32*, i32** %6
%68 = load i32, i32* %67
%69 = load i32*, i32** %10
%70 = load i32, i32* %69
%71 = xor i32 %70, %68
store i32 %71, i32* %69
%72 = load i32*, i32** %9
%73 = load i32, i32* %72
%74 = load i32*, i32** %7
%75 = load i32, i32* %74
%76 = xor i32 %75, %73
store i32 %76, i32* %74
%77 = load i32*, i32** %10
%78 = load i32, i32* %77
%79 = load i32*, i32** %7
%80 = load i32, i32* %79
%81 = xor i32 %80, %78
store i32 %81, i32* %79
%82 = load i32*, i32** %10
%83 = load i32, i32* %82
%84 = xor i32 %83, -1
%85 = load i32*, i32** %10
store i32 %84, i32* %85
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @S2f(i32* nocapture %0, i32* nocapture %1, i32* nocapture %2, i32* nocapture %3, i32* nocapture %4) {
%6 = load i32, i32* %0
store i32 %6, i32* %4
%7 = load i32, i32* %2
%8 = load i32, i32* %0
%9 = and i32 %8, %7
store i32 %9, i32* %0
%10 = load i32, i32* %3
%11 = xor i32 %10, %9
store i32 %11, i32* %0
%12 = load i32, i32* %1
%13 = load i32, i32* %2
%14 = xor i32 %13, %12
store i32 %14, i32* %2
%15 = load i32, i32* %0
%16 = xor i32 %15, %14
store i32 %16, i32* %2
%17 = load i32, i32* %4
%18 = load i32, i32* %3
%19 = or i32 %18, %17
store i32 %19, i32* %3
%20 = load i32, i32* %1
%21 = xor i32 %20, %19
store i32 %21, i32* %3
%22 = load i32, i32* %2
%23 = load i32, i32* %4
%24 = xor i32 %23, %22
store i32 %24, i32* %4
%25 = load i32, i32* %3
store i32 %25, i32* %1
%26 = load i32, i32* %4
%27 = load i32, i32* %3
%28 = or i32 %27, %26
store i32 %28, i32* %3
%29 = load i32, i32* %0
%30 = xor i32 %29, %28
store i32 %30, i32* %3
%31 = load i32, i32* %1
%32 = load i32, i32* %0
%33 = and i32 %32, %31
store i32 %33, i32* %0
%34 = load i32, i32* %4
%35 = xor i32 %34, %33
store i32 %35, i32* %4
%36 = load i32, i32* %3
%37 = load i32, i32* %1
%38 = xor i32 %37, %36
store i32 %38, i32* %1
%39 = load i32, i32* %4
%40 = xor i32 %39, %38
store i32 %40, i32* %1
%41 = load i32, i32* %4
%42 = xor i32 %41, -1
store i32 %42, i32* %4
ret void
}