#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 int l32(unsigned int, int);
void qround(unsigned int *x, unsigned int a, unsigned int b, unsigned int c,
            unsigned int d) {
  x[a] = x[a] + x[b];
  x[d] = l32(x[d] ^ x[a], 16);
  x[c] = x[c] + x[d];
  x[b] = l32(x[b] ^ x[c], 12);
  x[a] = x[a] + x[b];
  x[d] = l32(x[d] ^ x[a], 8);
  x[c] = x[c] + x[d];
  x[b] = l32(x[b] ^ x[c], 7);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<qround>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
mov    %r8d,-0x18(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
add    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%edi
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
xor    (%rax,%rcx,4),%edi
mov    $0x10,%esi
call   1030 <l32@plt>
mov    %eax,%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
add    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%edi
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
xor    (%rax,%rcx,4),%edi
mov    $0xc,%esi
call   1030 <l32@plt>
mov    %eax,%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
add    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%edi
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
xor    (%rax,%rcx,4),%edi
mov    $0x8,%esi
call   1030 <l32@plt>
mov    %eax,%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
add    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%edi
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
xor    (%rax,%rcx,4),%edi
mov    $0x7,%esi
call   1030 <l32@plt>
mov    %eax,%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<qround>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %ecx,%r14d
mov    %rdi,%rbx
mov    %esi,%r13d
mov    %edx,%r15d
mov    (%rdi,%r15,4),%edi
add    (%rbx,%r13,4),%edi
mov    %edi,(%rbx,%r13,4)
mov    %r8d,%r12d
xor    (%rbx,%r12,4),%edi
mov    $0x10,%esi
call   1030 <l32@plt>
mov    %eax,(%rbx,%r12,4)
mov    %r14d,%ebp
add    (%rbx,%rbp,4),%eax
mov    %eax,(%rbx,%rbp,4)
xor    (%rbx,%r15,4),%eax
mov    %eax,%edi
mov    $0xc,%esi
call   1030 <l32@plt>
mov    %eax,(%rbx,%r15,4)
add    (%rbx,%r13,4),%eax
mov    %eax,(%rbx,%r13,4)
xor    (%rbx,%r12,4),%eax
mov    %eax,%edi
mov    $0x8,%esi
call   1030 <l32@plt>
mov    %eax,(%rbx,%r12,4)
add    (%rbx,%rbp,4),%eax
mov    %eax,(%rbx,%rbp,4)
xor    (%rbx,%r15,4),%eax
mov    %eax,%edi
mov    $0x7,%esi
call   1030 <l32@plt>
mov    %eax,(%rbx,%r15,4)
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @qround(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* %7
%13 = zext i32 %12 to i64
%14 = getelementptr inbounds i32, i32* %11, i64 %13
%15 = load i32, i32* %14
%16 = load i32*, i32** %6
%17 = load i32, i32* %8
%18 = zext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %16, i64 %18
%20 = load i32, i32* %19
%21 = add i32 %15, %20
%22 = load i32*, i32** %6
%23 = load i32, i32* %7
%24 = zext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %22, i64 %24
store i32 %21, i32* %25
%26 = load i32*, i32** %6
%27 = load i32, i32* %10
%28 = zext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %26, i64 %28
%30 = load i32, i32* %29
%31 = load i32*, i32** %6
%32 = load i32, i32* %7
%33 = zext i32 %32 to i64
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %31, i64 %33
%35 = load i32, i32* %34
%36 = xor i32 %30, %35
%37 = call i32 @l32(i32 %36, i32 16)
%38 = load i32*, i32** %6
%39 = load i32, i32* %10
%40 = zext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 %40
store i32 %37, i32* %41
%42 = load i32*, i32** %6
%43 = load i32, i32* %9
%44 = zext i32 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds i32, i32* %42, i64 %44
%46 = load i32, i32* %45
%47 = load i32*, i32** %6
%48 = load i32, i32* %10
%49 = zext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %47, i64 %49
%51 = load i32, i32* %50
%52 = add i32 %46, %51
%53 = load i32*, i32** %6
%54 = load i32, i32* %9
%55 = zext i32 %54 to i64
%56 = getelementptr inbounds i32, i32* %53, i64 %55
store i32 %52, i32* %56
%57 = load i32*, i32** %6
%58 = load i32, i32* %8
%59 = zext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %57, i64 %59
%61 = load i32, i32* %60
%62 = load i32*, i32** %6
%63 = load i32, i32* %9
%64 = zext i32 %63 to i64
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %62, i64 %64
%66 = load i32, i32* %65
%67 = xor i32 %61, %66
%68 = call i32 @l32(i32 %67, i32 12)
%69 = load i32*, i32** %6
%70 = load i32, i32* %8
%71 = zext i32 %70 to i64
%72 = getelementptr inbounds i32, i32* %69, i64 %71
store i32 %68, i32* %72
%73 = load i32*, i32** %6
%74 = load i32, i32* %7
%75 = zext i32 %74 to i64
%76 = getelementptr inbounds i32, i32* %73, i64 %75
%77 = load i32, i32* %76
%78 = load i32*, i32** %6
%79 = load i32, i32* %8
%80 = zext i32 %79 to i64
%81 = getelementptr inbounds i32, i32* %78, i64 %80
%82 = load i32, i32* %81
%83 = add i32 %77, %82
%84 = load i32*, i32** %6
%85 = load i32, i32* %7
%86 = zext i32 %85 to i64
%87 = getelementptr inbounds i32, i32* %84, i64 %86
store i32 %83, i32* %87
%88 = load i32*, i32** %6
%89 = load i32, i32* %10
%90 = zext i32 %89 to i64
%91 = getelementptr inbounds i32, i32* %88, i64 %90
%92 = load i32, i32* %91
%93 = load i32*, i32** %6
%94 = load i32, i32* %7
%95 = zext i32 %94 to i64
%96 = getelementptr inbounds i32, i32* %93, i64 %95
%97 = load i32, i32* %96
%98 = xor i32 %92, %97
%99 = call i32 @l32(i32 %98, i32 8)
%100 = load i32*, i32** %6
%101 = load i32, i32* %10
%102 = zext i32 %101 to i64
%103 = getelementptr inbounds i32, i32* %100, i64 %102
store i32 %99, i32* %103
%104 = load i32*, i32** %6
%105 = load i32, i32* %9
%106 = zext i32 %105 to i64
%107 = getelementptr inbounds i32, i32* %104, i64 %106
%108 = load i32, i32* %107
%109 = load i32*, i32** %6
%110 = load i32, i32* %10
%111 = zext i32 %110 to i64
%112 = getelementptr inbounds i32, i32* %109, i64 %111
%113 = load i32, i32* %112
%114 = add i32 %108, %113
%115 = load i32*, i32** %6
%116 = load i32, i32* %9
%117 = zext i32 %116 to i64
%118 = getelementptr inbounds i32, i32* %115, i64 %117
store i32 %114, i32* %118
%119 = load i32*, i32** %6
%120 = load i32, i32* %8
%121 = zext i32 %120 to i64
%122 = getelementptr inbounds i32, i32* %119, i64 %121
%123 = load i32, i32* %122
%124 = load i32*, i32** %6
%125 = load i32, i32* %9
%126 = zext i32 %125 to i64
%127 = getelementptr inbounds i32, i32* %124, i64 %126
%128 = load i32, i32* %127
%129 = xor i32 %123, %128
%130 = call i32 @l32(i32 %129, i32 7)
%131 = load i32*, i32** %6
%132 = load i32, i32* %8
%133 = zext i32 %132 to i64
%134 = getelementptr inbounds i32, i32* %131, i64 %133
store i32 %130, i32* %134
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @qround(i32* nocapture %0, i32 %1, i32 %2, i32 %3, i32 %4) {
%6 = zext i32 %1 to i64
%7 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %6
%8 = load i32, i32* %7
%9 = zext i32 %2 to i64
%10 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %9
%11 = load i32, i32* %10
%12 = add i32 %11, %8
store i32 %12, i32* %7
%13 = zext i32 %4 to i64
%14 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %13
%15 = load i32, i32* %14
%16 = xor i32 %15, %12
%17 = tail call i32 @l32(i32 %16, i32 16)
store i32 %17, i32* %14
%18 = zext i32 %3 to i64
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %18
%20 = load i32, i32* %19
%21 = add i32 %20, %17
store i32 %21, i32* %19
%22 = load i32, i32* %10
%23 = xor i32 %22, %21
%24 = tail call i32 @l32(i32 %23, i32 12)
store i32 %24, i32* %10
%25 = load i32, i32* %7
%26 = add i32 %25, %24
store i32 %26, i32* %7
%27 = load i32, i32* %14
%28 = xor i32 %27, %26
%29 = tail call i32 @l32(i32 %28, i32 8)
store i32 %29, i32* %14
%30 = load i32, i32* %19
%31 = add i32 %30, %29
store i32 %31, i32* %19
%32 = load i32, i32* %10
%33 = xor i32 %32, %31
%34 = tail call i32 @l32(i32 %33, i32 7)
store i32 %34, i32* %10
ret void
}