#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 uint8_t;
typedef int uint32_t;
typedef int /*<<< orphan*/ key;

/* Variables and functions */
int NBBY;
int /*<<< orphan*/ bzero(int *, int);
void toeplitz_cache_create(uint32_t cache[][256], int cache_len,
                           const uint8_t key_str[],
                           __attribute__((unused)) int key_strlen) {
  int i;
  for (i = 0; i < cache_len; ++i) {
    uint32_t key[NBBY];
    int j, b, shift, val;
    bzero(key, sizeof(key));
    for (b = 0; b < NBBY; ++b) {
      for (j = 0; j < 32; ++j) {
        uint8_t k;
        int bit;
        bit = (i * NBBY) + b + j;
        k = key_str[bit / NBBY];
        shift = NBBY - (bit % NBBY) - 1;
        if (k & (1 << shift))
          key[b] |= 1 << (31 - j);
      }
    }
    for (val = 0; val < 256; ++val) {
      uint32_t res = 0;
      for (b = 0; b < NBBY; ++b) {
        shift = NBBY - b - 1;
        if (val & (1 << shift))
          res ^= key[b];
      }
      cache[i][val] = res;
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<toeplitz_cache_create>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x70,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %ecx,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1316 <toeplitz_cache_create+0x206>
mov    0x2ea8(%rip),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %rsp,%rcx
mov    %rcx,-0x28(%rbp)
lea    0xf(,%rax,4),%rcx
and    $0xfffffffffffffff0,%rcx
mov    %rsp,%rdi
sub    %rcx,%rdi
mov    %rdi,-0x58(%rbp)
mov    %rdi,%rsp
mov    %rax,-0x30(%rbp)
shl    $0x2,%rax
mov    %eax,%esi
call   1030 <bzero@plt>
movl   $0x0,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
mov    0x2e66(%rip),%rcx
cmp    (%rcx),%eax
jge    1256 <toeplitz_cache_create+0x146>
movl   $0x0,-0x34(%rbp)
cmpl   $0x20,-0x34(%rbp)
jge    1243 <toeplitz_cache_create+0x133>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    0x2e43(%rip),%rcx
imul   (%rcx),%eax
add    -0x38(%rbp),%eax
add    -0x34(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x48(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x68(%rbp)
mov    -0x48(%rbp),%eax
mov    0x2e25(%rip),%rcx
cltd
idivl  (%rcx)
mov    %eax,%ecx
mov    -0x68(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
mov    0x2e0c(%rip),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x5c(%rbp)
mov    -0x48(%rbp),%eax
mov    0x2dfd(%rip),%rcx
cltd
idivl  (%rcx)
mov    -0x5c(%rbp),%eax
sub    %edx,%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
mov    -0x44(%rbp),%eax
mov    -0x3c(%rbp),%ecx
mov    $0x1,%edx
shl    %cl,%edx
mov    %edx,%ecx
and    %ecx,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     1230 <toeplitz_cache_create+0x120>
mov    -0x58(%rbp),%rax
mov    $0x1f,%ecx
sub    -0x34(%rbp),%ecx
mov    $0x1,%edx
shl    %cl,%edx
movslq -0x38(%rbp),%rcx
or     (%rax,%rcx,4),%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
jmp    1235 <toeplitz_cache_create+0x125>
mov    -0x34(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
jmp    1191 <toeplitz_cache_create+0x81>
jmp    1248 <toeplitz_cache_create+0x138>
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    1178 <toeplitz_cache_create+0x68>
movl   $0x0,-0x40(%rbp)
cmpl   $0x100,-0x40(%rbp)
jge    1301 <toeplitz_cache_create+0x1f1>
movl   $0x0,-0x4c(%rbp)
movl   $0x0,-0x38(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%eax
mov    0x2d66(%rip),%rcx
cmp    (%rcx),%eax
jge    12da <toeplitz_cache_create+0x1ca>
mov    0x2d57(%rip),%rax
mov    (%rax),%eax
sub    -0x38(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
mov    -0x40(%rbp),%eax
mov    -0x3c(%rbp),%ecx
mov    $0x1,%edx
shl    %cl,%edx
mov    %edx,%ecx
and    %ecx,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     12c7 <toeplitz_cache_create+0x1b7>
mov    -0x58(%rbp),%rax
movslq -0x38(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
xor    -0x4c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
jmp    12cc <toeplitz_cache_create+0x1bc>
mov    -0x38(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
jmp    1278 <toeplitz_cache_create+0x168>
mov    -0x4c(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x20(%rbp),%rcx
shl    $0xa,%rcx
add    %rcx,%rax
movslq -0x40(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x40(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
jmp    125d <toeplitz_cache_create+0x14d>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,%rsp
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    112d <toeplitz_cache_create+0x1d>
mov    %rbp,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<toeplitz_cache_create>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
test   %esi,%esi
jle    1298 <toeplitz_cache_create+0x188>
mov    %rdx,%r15
mov    %rdi,%r14
mov    %esi,%eax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
xor    %r13d,%r13d
mov    0x2ea9(%rip),%r10
jmp    1162 <toeplitz_cache_create+0x52>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    -0x38(%rbp),%rsp
add    $0x1,%r13
cmp    -0x30(%rbp),%r13
je     1298 <toeplitz_cache_create+0x188>
mov    %rsp,-0x38(%rbp)
mov    (%r10),%eax
mov    %rsp,%r12
lea    0xf(,%rax,4),%rcx
and    $0xfffffffffffffff0,%rcx
sub    %rcx,%r12
mov    %r12,%rsp
lea    0x0(,%rax,4),%esi
mov    %r12,%rdi
mov    %r10,%rbx
call   1030 <bzero@plt>
mov    %rbx,%r10
mov    (%rbx),%esi
test   %esi,%esi
jle    11f0 <toeplitz_cache_create+0xe0>
mov    %r13d,%edi
imul   %esi,%edi
xor    %ebx,%ebx
jmp    11bc <toeplitz_cache_create+0xac>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
add    $0x1,%rbx
add    $0x1,%edi
cmp    %rsi,%rbx
je     11f0 <toeplitz_cache_create+0xe0>
xor    %ecx,%ecx
jmp    11c8 <toeplitz_cache_create+0xb8>
add    $0x1,%ecx
cmp    $0x20,%ecx
je     11b0 <toeplitz_cache_create+0xa0>
lea    (%rdi,%rcx,1),%eax
cltd
idiv   %esi
cltq
mov    (%r15,%rax,4),%eax
not    %edx
add    %esi,%edx
bt     %edx,%eax
jae    11c0 <toeplitz_cache_create+0xb0>
mov    $0x80000000,%eax
shr    %cl,%eax
or     %eax,(%r12,%rbx,4)
jmp    11c0 <toeplitz_cache_create+0xb0>
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
xor    %eax,%eax
test   %esi,%esi
jle    1230 <toeplitz_cache_create+0x120>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    %esi,%r8d
cmp    $0x1,%esi
jne    1260 <toeplitz_cache_create+0x150>
xor    %edx,%edx
xor    %ecx,%ecx
test   $0x1,%r8b
je     1232 <toeplitz_cache_create+0x122>
mov    %edx,%edi
not    %edi
add    %edi,%esi
bt     %esi,%eax
jae    1232 <toeplitz_cache_create+0x122>
xor    (%r12,%rdx,4),%ecx
jmp    1232 <toeplitz_cache_create+0x122>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
xor    %ecx,%ecx
mov    %r13,%rdx
shl    $0xa,%rdx
add    %r14,%rdx
mov    %ecx,(%rdx,%rax,4)
add    $0x1,%rax
cmp    $0x100,%rax
je     1150 <toeplitz_cache_create+0x40>
mov    (%r10),%esi
test   %esi,%esi
jg     1200 <toeplitz_cache_create+0xf0>
jmp    1230 <toeplitz_cache_create+0x120>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r8d,%r9d
and    $0xfffffffe,%r9d
lea    -0x2(%rsi),%ebx
xor    %edx,%edx
xor    %ecx,%ecx
jmp    127c <toeplitz_cache_create+0x16c>
add    $0x2,%rdx
add    $0xfffffffe,%ebx
cmp    %rdx,%r9
je     120c <toeplitz_cache_create+0xfc>
lea    0x1(%rbx),%edi
movzbl %dil,%edi
bt     %edi,%eax
jae    128c <toeplitz_cache_create+0x17c>
xor    (%r12,%rdx,4),%ecx
bt     %ebx,%eax
jae    1270 <toeplitz_cache_create+0x160>
xor    0x4(%r12,%rdx,4),%ecx
jmp    1270 <toeplitz_cache_create+0x160>
lea    -0x28(%rbp),%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
@NBBY = global i32 0
define void @toeplitz_cache_create([256 x i32]* %0, i32 %1, i32* %2, i32 %3) {
%5 = alloca [256 x i32]*
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32*
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i8*
%11 = alloca i64
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca i32
%17 = alloca i32
%18 = alloca i32
store [256 x i32]* %0, [256 x i32]** %5
store i32 %1, i32* %6
store i32* %2, i32** %7
store i32 %3, i32* %8
store i32 0, i32* %9
br label %19
19: ; preds = %126, %4
%20 = load i32, i32* %9
%21 = load i32, i32* %6
%22 = icmp slt i32 %20, %21
br i1 %22, label %23, label %129
23: ; preds = %19
%24 = load i32, i32* @NBBY
%25 = zext i32 %24 to i64
%26 = call i8* @llvm.stacksave()
store i8* %26, i8** %10
%27 = alloca i32, i64 %25
store i64 %25, i64* %11
%28 = mul nuw i64 4, %25
%29 = trunc i64 %28 to i32
%30 = call i32 @bzero(i32* %27, i32 %29)
store i32 0, i32* %13
br label %31
31: ; preds = %79, %23
%32 = load i32, i32* %13
%33 = load i32, i32* @NBBY
%34 = icmp slt i32 %32, %33
br i1 %34, label %35, label %82
35: ; preds = %31
store i32 0, i32* %12
br label %36
36: ; preds = %75, %35
%37 = load i32, i32* %12
%38 = icmp slt i32 %37, 32
br i1 %38, label %39, label %78
39: ; preds = %36
%40 = load i32, i32* %9
%41 = load i32, i32* @NBBY
%42 = mul nsw i32 %40, %41
%43 = load i32, i32* %13
%44 = add nsw i32 %42, %43
%45 = load i32, i32* %12
%46 = add nsw i32 %44, %45
store i32 %46, i32* %17
%47 = load i32*, i32** %7
%48 = load i32, i32* %17
%49 = load i32, i32* @NBBY
%50 = sdiv i32 %48, %49
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %47, i64 %51
%53 = load i32, i32* %52
store i32 %53, i32* %16
%54 = load i32, i32* @NBBY
%55 = load i32, i32* %17
%56 = load i32, i32* @NBBY
%57 = srem i32 %55, %56
%58 = sub nsw i32 %54, %57
%59 = sub nsw i32 %58, 1
store i32 %59, i32* %14
%60 = load i32, i32* %16
%61 = load i32, i32* %14
%62 = shl i32 1, %61
%63 = and i32 %60, %62
%64 = icmp ne i32 %63, 0
br i1 %64, label %65, label %74
65: ; preds = %39
%66 = load i32, i32* %12
%67 = sub nsw i32 31, %66
%68 = shl i32 1, %67
%69 = load i32, i32* %13
%70 = sext i32 %69 to i64
%71 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 %70
%72 = load i32, i32* %71
%73 = or i32 %72, %68
store i32 %73, i32* %71
br label %74
74: ; preds = %65, %39
br label %75
75: ; preds = %74
%76 = load i32, i32* %12
%77 = add nsw i32 %76, 1
store i32 %77, i32* %12
br label %36
78: ; preds = %36
br label %79
79: ; preds = %78
%80 = load i32, i32* %13
%81 = add nsw i32 %80, 1
store i32 %81, i32* %13
br label %31
82: ; preds = %31
store i32 0, i32* %15
br label %83
83: ; preds = %121, %82
%84 = load i32, i32* %15
%85 = icmp slt i32 %84, 256
br i1 %85, label %86, label %124
86: ; preds = %83
store i32 0, i32* %18
store i32 0, i32* %13
br label %87
87: ; preds = %109, %86
%88 = load i32, i32* %13
%89 = load i32, i32* @NBBY
%90 = icmp slt i32 %88, %89
br i1 %90, label %91, label %112
91: ; preds = %87
%92 = load i32, i32* @NBBY
%93 = load i32, i32* %13
%94 = sub nsw i32 %92, %93
%95 = sub nsw i32 %94, 1
store i32 %95, i32* %14
%96 = load i32, i32* %15
%97 = load i32, i32* %14
%98 = shl i32 1, %97
%99 = and i32 %96, %98
%100 = icmp ne i32 %99, 0
br i1 %100, label %101, label %108
101: ; preds = %91
%102 = load i32, i32* %13
%103 = sext i32 %102 to i64
%104 = getelementptr inbounds i32, i32* %27, i64 %103
%105 = load i32, i32* %104
%106 = load i32, i32* %18
%107 = xor i32 %106, %105
store i32 %107, i32* %18
br label %108
108: ; preds = %101, %91
br label %109
109: ; preds = %108
%110 = load i32, i32* %13
%111 = add nsw i32 %110, 1
store i32 %111, i32* %13
br label %87
112: ; preds = %87
%113 = load i32, i32* %18
%114 = load [256 x i32]*, [256 x i32]** %5
%115 = load i32, i32* %9
%116 = sext i32 %115 to i64
%117 = getelementptr inbounds [256 x i32], [256 x i32]* %114, i64 %116
%118 = load i32, i32* %15
%119 = sext i32 %118 to i64
%120 = getelementptr inbounds [256 x i32], [256 x i32]* %117, i64 0, i64 %119
store i32 %113, i32* %120
br label %121
121: ; preds = %112
%122 = load i32, i32* %15
%123 = add nsw i32 %122, 1
store i32 %123, i32* %15
br label %83
124: ; preds = %83
%125 = load i8*, i8** %10
br label %126
126: ; preds = %124
%127 = load i32, i32* %9
%128 = add nsw i32 %127, 1
store i32 %128, i32* %9
br label %19
129: ; preds = %19
ret void
}

LLVM IR (-O2):
@NBBY = global i32 0
define void @toeplitz_cache_create([256 x i32]* nocapture writeonly %0, i32 %1, i32* nocapture %2, i32 %3) {
%5 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %5, label %6, label %120
6: ; preds = %4
%7 = zext i32 %1 to i64
br label %8
8: ; preds = %6, %117
%9 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %118, %117 ]
%10 = load i32, i32* @NBBY
%11 = zext i32 %10 to i64
%12 = tail call i8* @llvm.stacksave()
%13 = alloca i32, i64 %11
%14 = shl i32 %10, 2
%15 = call i32 @bzero(i32* %13, i32 %14)
%16 = load i32, i32* @NBBY
%17 = icmp sgt i32 %16, 0
br i1 %17, label %18, label %50
18: ; preds = %8
%19 = trunc i64 %9 to i32
%20 = mul nsw i32 %16, %19
%21 = zext i32 %16 to i64
br label %22
22: ; preds = %18, %47
%23 = phi i64 [ 0, %18 ], [ %48, %47 ]
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %13, i64 %23
%25 = trunc i64 %23 to i32
%26 = add i32 %20, %25
br label %27
27: ; preds = %22, %44
%28 = phi i32 [ 0, %22 ], [ %45, %44 ]
%29 = add nsw i32 %26, %28
%30 = sdiv i32 %29, %16
%31 = sext i32 %30 to i64
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %31
%33 = load i32, i32* %32
%34 = srem i32 %29, %16
%35 = xor i32 %34, -1
%36 = add i32 %16, %35
%37 = shl nuw i32 1, %36
%38 = and i32 %37, %33
%39 = icmp eq i32 %38, 0
br i1 %39, label %44, label %40
40: ; preds = %27
%41 = lshr i32 -2147483648, %28
%42 = load i32, i32* %24
%43 = or i32 %42, %41
store i32 %43, i32* %24
br label %44
44: ; preds = %40, %27
%45 = add nuw nsw i32 %28, 1
%46 = icmp eq i32 %45, 32
br i1 %46, label %47, label %27
47: ; preds = %44
%48 = add nuw nsw i64 %23, 1
%49 = icmp eq i64 %48, %21
br i1 %49, label %50, label %22
50: ; preds = %47, %8
br label %51
51: ; preds = %50, %115
%52 = phi i32 [ %116, %115 ], [ %16, %50 ]
%53 = phi i64 [ %113, %115 ], [ 0, %50 ]
%54 = icmp sgt i32 %52, 0
br i1 %54, label %55, label %110
55: ; preds = %51
%56 = zext i32 %52 to i64
%57 = trunc i64 %53 to i32
%58 = and i64 %56, 1
%59 = icmp eq i32 %52, 1
br i1 %59, label %94, label %60
60: ; preds = %55
%61 = and i64 %56, 4294967294
br label %62
62: ; preds = %89, %60
%63 = phi i64 [ 0, %60 ], [ %91, %89 ]
%64 = phi i32 [ 0, %60 ], [ %90, %89 ]
%65 = phi i64 [ 0, %60 ], [ %92, %89 ]
%66 = trunc i64 %63 to i32
%67 = xor i32 %66, -1
%68 = add i32 %52, %67
%69 = shl nuw i32 1, %68
%70 = and i32 %69, %57
%71 = icmp eq i32 %70, 0
br i1 %71, label %76, label %72
72: ; preds = %62
%73 = getelementptr inbounds i32, i32* %13, i64 %63
%74 = load i32, i32* %73
%75 = xor i32 %74, %64
br label %76
76: ; preds = %62, %72
%77 = phi i32 [ %75, %72 ], [ %64, %62 ]
%78 = or i64 %63, 1
%79 = trunc i64 %78 to i32
%80 = xor i32 %79, -1
%81 = add i32 %52, %80
%82 = shl nuw i32 1, %81
%83 = and i32 %82, %57
%84 = icmp eq i32 %83, 0
br i1 %84, label %89, label %85
85: ; preds = %76
%86 = getelementptr inbounds i32, i32* %13, i64 %78
%87 = load i32, i32* %86
%88 = xor i32 %87, %77
br label %89
89: ; preds = %85, %76
%90 = phi i32 [ %88, %85 ], [ %77, %76 ]
%91 = add nuw nsw i64 %63, 2
%92 = add i64 %65, 2
%93 = icmp eq i64 %92, %61
br i1 %93, label %94, label %62
94: ; preds = %89, %55
%95 = phi i32 [ undef, %55 ], [ %90, %89 ]
%96 = phi i64 [ 0, %55 ], [ %91, %89 ]
%97 = phi i32 [ 0, %55 ], [ %90, %89 ]
%98 = icmp eq i64 %58, 0
br i1 %98, label %110, label %99
99: ; preds = %94
%100 = trunc i64 %96 to i32
%101 = xor i32 %100, -1
%102 = add i32 %52, %101
%103 = shl nuw i32 1, %102
%104 = and i32 %103, %57
%105 = icmp eq i32 %104, 0
br i1 %105, label %110, label %106
106: ; preds = %99
%107 = getelementptr inbounds i32, i32* %13, i64 %96
%108 = load i32, i32* %107
%109 = xor i32 %108, %97
br label %110
110: ; preds = %94, %106, %99, %51
%111 = phi i32 [ 0, %51 ], [ %95, %94 ], [ %109, %106 ], [ %97, %99 ]
%112 = getelementptr inbounds [256 x i32], [256 x i32]* %0, i64 %9, i64 %53
store i32 %111, i32* %112
%113 = add nuw nsw i64 %53, 1
%114 = icmp eq i64 %113, 256
br i1 %114, label %117, label %115
115: ; preds = %110
%116 = load i32, i32* @NBBY
br label %51
117: ; preds = %110
tail call void @llvm.stackrestore(i8* %12)
%118 = add nuw nsw i64 %9, 1
%119 = icmp eq i64 %118, %7
br i1 %119, label %120, label %8
120: ; preds = %117, %4
ret void
}