void shift_rows(unsigned char *state) {
  unsigned char temp_state[17];
  unsigned short int loopcount = 0, state_index;
  for (; loopcount < 4; loopcount++) {
    state_index = loopcount * 4;
    temp_state[loopcount * 4] = state[state_index];
    for (unsigned short int temp_index = ((loopcount * 4) + 1);
         temp_index < ((loopcount * 4) + 4); temp_index++) {
      state_index = state_index + 5;
      if (state_index > 15)
        state_index = state_index - 16;
      temp_state[temp_index] = state[state_index];
    }
  }
  for (unsigned short int i = 0; i < 16; i++)
    state[i] = temp_state[i];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<shift_rows>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
movw   $0x0,-0x22(%rbp)
movzwl -0x22(%rbp),%eax
cmp    $0x4,%eax
jge    11bf <shift_rows+0xbf>
movzwl -0x22(%rbp),%eax
shl    $0x2,%eax
mov    %ax,-0x24(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movzwl -0x24(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,1),%cl
movzwl -0x22(%rbp),%eax
shl    $0x2,%eax
cltq
mov    %cl,-0x20(%rbp,%rax,1)
movzwl -0x22(%rbp),%eax
shl    $0x2,%eax
add    $0x1,%eax
mov    %ax,-0x26(%rbp)
movzwl -0x26(%rbp),%eax
movzwl -0x22(%rbp),%ecx
shl    $0x2,%ecx
add    $0x4,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    11a9 <shift_rows+0xa9>
movzwl -0x24(%rbp),%eax
add    $0x5,%eax
mov    %ax,-0x24(%rbp)
movzwl -0x24(%rbp),%eax
cmp    $0xf,%eax
jle    1185 <shift_rows+0x85>
movzwl -0x24(%rbp),%eax
sub    $0x10,%eax
mov    %ax,-0x24(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movzwl -0x24(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,1),%cl
movzwl -0x26(%rbp),%eax
mov    %cl,-0x20(%rbp,%rax,1)
mov    -0x26(%rbp),%ax
add    $0x1,%ax
mov    %ax,-0x26(%rbp)
jmp    114c <shift_rows+0x4c>
jmp    11ae <shift_rows+0xae>
mov    -0x22(%rbp),%ax
add    $0x1,%ax
mov    %ax,-0x22(%rbp)
jmp    110e <shift_rows+0xe>
movw   $0x0,-0x28(%rbp)
movzwl -0x28(%rbp),%eax
cmp    $0x10,%eax
jge    11f6 <shift_rows+0xf6>
movzwl -0x28(%rbp),%eax
mov    -0x20(%rbp,%rax,1),%dl
mov    -0x8(%rbp),%rax
movzwl -0x28(%rbp),%ecx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x28(%rbp),%ax
add    $0x1,%ax
mov    %ax,-0x28(%rbp)
jmp    11c5 <shift_rows+0xc5>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<shift_rows>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
mov    0x5(%rdi),%bpl
mov    0xa(%rdi),%cl
mov    0xf(%rdi),%dl
mov    0x9(%rdi),%sil
mov    0xe(%rdi),%r8b
mov    0x3(%rdi),%r9b
mov    0xd(%rdi),%r10b
mov    0x1(%rdi),%r11b
mov    0x2(%rdi),%bl
mov    0x7(%rdi),%al
mov    0x6(%rdi),%r14b
mov    0xb(%rdi),%r15b
mov    %bpl,0x1(%rdi)
mov    %cl,0x2(%rdi)
mov    %dl,0x3(%rdi)
mov    %sil,0x5(%rdi)
mov    %r8b,0x6(%rdi)
mov    %r9b,0x7(%rdi)
mov    %r10b,0x9(%rdi)
mov    %bl,0xa(%rdi)
mov    %al,0xb(%rdi)
mov    %r11b,0xd(%rdi)
mov    %r14b,0xe(%rdi)
mov    %r15b,0xf(%rdi)
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @shift_rows(i8* %0) {
%2 = alloca i8*
%3 = alloca [17 x i8]
%4 = alloca i16
%5 = alloca i16
%6 = alloca i16
%7 = alloca i16
store i8* %0, i8** %2
store i16 0, i16* %4
br label %8
8: ; preds = %66, %1
%9 = load i16, i16* %4
%10 = zext i16 %9 to i32
%11 = icmp slt i32 %10, 4
br i1 %11, label %12, label %69
12: ; preds = %8
%13 = load i16, i16* %4
%14 = zext i16 %13 to i32
%15 = mul nsw i32 %14, 4
%16 = trunc i32 %15 to i16
store i16 %16, i16* %5
%17 = load i8*, i8** %2
%18 = load i16, i16* %5
%19 = zext i16 %18 to i64
%20 = getelementptr inbounds i8, i8* %17, i64 %19
%21 = load i8, i8* %20
%22 = load i16, i16* %4
%23 = zext i16 %22 to i32
%24 = mul nsw i32 %23, 4
%25 = sext i32 %24 to i64
%26 = getelementptr inbounds [17 x i8], [17 x i8]* %3, i64 0, i64 %25
store i8 %21, i8* %26
%27 = load i16, i16* %4
%28 = zext i16 %27 to i32
%29 = mul nsw i32 %28, 4
%30 = add nsw i32 %29, 1
%31 = trunc i32 %30 to i16
store i16 %31, i16* %6
br label %32
32: ; preds = %62, %12
%33 = load i16, i16* %6
%34 = zext i16 %33 to i32
%35 = load i16, i16* %4
%36 = zext i16 %35 to i32
%37 = mul nsw i32 %36, 4
%38 = add nsw i32 %37, 4
%39 = icmp slt i32 %34, %38
br i1 %39, label %40, label %65
40: ; preds = %32
%41 = load i16, i16* %5
%42 = zext i16 %41 to i32
%43 = add nsw i32 %42, 5
%44 = trunc i32 %43 to i16
store i16 %44, i16* %5
%45 = load i16, i16* %5
%46 = zext i16 %45 to i32
%47 = icmp sgt i32 %46, 15
br i1 %47, label %48, label %53
48: ; preds = %40
%49 = load i16, i16* %5
%50 = zext i16 %49 to i32
%51 = sub nsw i32 %50, 16
%52 = trunc i32 %51 to i16
store i16 %52, i16* %5
br label %53
53: ; preds = %48, %40
%54 = load i8*, i8** %2
%55 = load i16, i16* %5
%56 = zext i16 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds i8, i8* %54, i64 %56
%58 = load i8, i8* %57
%59 = load i16, i16* %6
%60 = zext i16 %59 to i64
%61 = getelementptr inbounds [17 x i8], [17 x i8]* %3, i64 0, i64 %60
store i8 %58, i8* %61
br label %62
62: ; preds = %53
%63 = load i16, i16* %6
%64 = add i16 %63, 1
store i16 %64, i16* %6
br label %32
65: ; preds = %32
br label %66
66: ; preds = %65
%67 = load i16, i16* %4
%68 = add i16 %67, 1
store i16 %68, i16* %4
br label %8
69: ; preds = %8
store i16 0, i16* %7
br label %70
70: ; preds = %83, %69
%71 = load i16, i16* %7
%72 = zext i16 %71 to i32
%73 = icmp slt i32 %72, 16
br i1 %73, label %74, label %86
74: ; preds = %70
%75 = load i16, i16* %7
%76 = zext i16 %75 to i64
%77 = getelementptr inbounds [17 x i8], [17 x i8]* %3, i64 0, i64 %76
%78 = load i8, i8* %77
%79 = load i8*, i8** %2
%80 = load i16, i16* %7
%81 = zext i16 %80 to i64
%82 = getelementptr inbounds i8, i8* %79, i64 %81
store i8 %78, i8* %82
br label %83
83: ; preds = %74
%84 = load i16, i16* %7
%85 = add i16 %84, 1
store i16 %85, i16* %7
br label %70
86: ; preds = %70
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @shift_rows(i8* nocapture %0) {
%2 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 5
%3 = load i8, i8* %2
%4 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 10
%5 = load i8, i8* %4
%6 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 15
%7 = load i8, i8* %6
%8 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 9
%9 = load i8, i8* %8
%10 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 14
%11 = load i8, i8* %10
%12 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 3
%13 = load i8, i8* %12
%14 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 13
%15 = load i8, i8* %14
%16 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 2
%17 = load i8, i8* %16
%18 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 7
%19 = load i8, i8* %18
%20 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 1
%21 = load i8, i8* %20
%22 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 6
%23 = load i8, i8* %22
%24 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 11
%25 = load i8, i8* %24
%26 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 1
store i8 %3, i8* %26
%27 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 2
store i8 %5, i8* %27
%28 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 3
store i8 %7, i8* %28
%29 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 5
store i8 %9, i8* %29
%30 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 6
store i8 %11, i8* %30
%31 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 7
store i8 %13, i8* %31
%32 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 9
store i8 %15, i8* %32
%33 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 10
store i8 %17, i8* %33
%34 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 11
store i8 %19, i8* %34
%35 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 13
store i8 %21, i8* %35
%36 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 14
store i8 %23, i8* %36
%37 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 15
store i8 %25, i8* %37
ret void
}