#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 void *uint32_t;

/* Variables and functions */
void ark(uint8_t *state, int strD, uint32_t *eK) {
  union {
    uint32_t word;
    uint8_t bytes[4];
  } kb[4] __attribute__((aligned));
  kb[0].word = eK[strD];
  kb[1].word = eK[strD + 1];
  kb[2].word = eK[strD + 2];
  kb[3].word = eK[strD + 3];
  for (int i = 0; i < 4; i++) {
    state[i] = state[i] ^ kb[i].bytes[3];
    state[i + 4] = state[i + 4] ^ kb[i].bytes[2];
    state[i + 8] = state[i + 8] ^ kb[i].bytes[1];
    state[i + 12] = state[i + 12] ^ kb[i].bytes[0];
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<ark>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0xc(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    %rax,-0x60(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
add    $0x1,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    %rax,-0x50(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
add    $0x2,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
add    $0x3,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x64(%rbp)
cmpl   $0x4,-0x64(%rbp)
jge    123a <ark+0x13a>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x64(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
movslq -0x64(%rbp),%rcx
lea    -0x60(%rbp),%rax
shl    $0x4,%rcx
add    %rcx,%rax
xor    0xc(%rax),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x64(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x64(%rbp),%ecx
add    $0x4,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
movslq -0x64(%rbp),%rcx
lea    -0x60(%rbp),%rax
shl    $0x4,%rcx
add    %rcx,%rax
xor    0x8(%rax),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x64(%rbp),%ecx
add    $0x4,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x64(%rbp),%ecx
add    $0x8,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
movslq -0x64(%rbp),%rcx
lea    -0x60(%rbp),%rax
shl    $0x4,%rcx
add    %rcx,%rax
xor    0x4(%rax),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x64(%rbp),%ecx
add    $0x8,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x64(%rbp),%ecx
add    $0xc,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
movslq -0x64(%rbp),%rcx
lea    -0x60(%rbp),%rax
shl    $0x4,%rcx
add    %rcx,%rax
xor    (%rax),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x64(%rbp),%ecx
add    $0xc,%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x64(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x64(%rbp)
jmp    1165 <ark+0x65>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<ark>:
movslq %esi,%rax
movups (%rdx,%rax,8),%xmm0
movups 0x10(%rdx,%rax,8),%xmm1
movaps %xmm0,%xmm2
shufps $0xdd,%xmm1,%xmm2
movups 0x20(%rdi),%xmm3
xorps  %xmm2,%xmm3
movups 0x30(%rdi),%xmm2
movups %xmm3,0x20(%rdi)
shufps $0x88,%xmm1,%xmm0
xorps  %xmm2,%xmm0
movups %xmm0,0x30(%rdi)
ret

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

LLVM IR (-O2):
define void @ark(i32* nocapture %0, i32 %1, i8** nocapture %2) {
%4 = sext i32 %1 to i64
%5 = getelementptr inbounds i8*, i8** %2, i64 %4
%6 = bitcast i8** %5 to <4 x i8*>*
%7 = load <4 x i8*>, <4 x i8*>* %6
%8 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 8
%9 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 12
%10 = ptrtoint <4 x i8*> %7 to <4 x i64>
%11 = bitcast i32* %8 to <4 x i32>*
%12 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %11
%13 = lshr <4 x i64> %10, <i64 32, i64 32, i64 32, i64 32>
%14 = trunc <4 x i64> %13 to <4 x i32>
%15 = xor <4 x i32> %12, %14
%16 = bitcast i32* %8 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %15, <4 x i32>* %16
%17 = bitcast i32* %9 to <4 x i32>*
%18 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %17
%19 = trunc <4 x i64> %10 to <4 x i32>
%20 = xor <4 x i32> %18, %19
%21 = bitcast i32* %9 to <4 x i32>*
store <4 x i32> %20, <4 x i32>* %21
ret void
}