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

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ rot32l12(int /*<<< orphan*/);
int /*<<< orphan*/ rot32l16(int /*<<< orphan*/);
int /*<<< orphan*/ rot32l7(int /*<<< orphan*/);
int /*<<< orphan*/ rot32l8(int /*<<< orphan*/);
void QuarterRound(uint32_t *state, uint8_t a, uint8_t b, uint8_t c, uint8_t d) {
  state[a] += state[b];
  state[d] ^= state[a];
  state[d] = rot32l16(state[d]);
  state[c] += state[d];
  state[b] ^= state[c];
  state[b] = rot32l12(state[b]);
  state[a] += state[b];
  state[d] ^= state[a];
  state[d] = rot32l8(state[d]);
  state[c] += state[d];
  state[b] ^= state[c];
  state[b] = rot32l7(state[b]);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<QuarterRound>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
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    -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
add    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
xor    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edi
call   1050 <rot32l16@plt>
mov    %eax,%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
add    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
xor    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edi
call   1040 <rot32l12@plt>
mov    %eax,%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
add    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
xor    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edi
call   1060 <rot32l8@plt>
mov    %eax,%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
add    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
xor    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edi
call   1030 <rot32l7@plt>
mov    %eax,%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<QuarterRound>:
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
mov    %r8,%r12
mov    %rcx,%r15
mov    %rdx,%r14
mov    %rsi,%r13
mov    %rdi,%rbx
mov    (%rdi,%rsi,4),%edi
add    (%rbx,%rdx,4),%edi
mov    %edi,(%rbx,%rsi,4)
xor    (%rbx,%r8,4),%edi
mov    %edi,(%rbx,%r8,4)
call   1050 <rot32l16@plt>
mov    %eax,(%rbx,%r12,4)
add    (%rbx,%r15,4),%eax
mov    %eax,(%rbx,%r15,4)
xor    (%rbx,%r14,4),%eax
mov    %eax,(%rbx,%r14,4)
mov    %eax,%edi
call   1040 <rot32l12@plt>
mov    %eax,(%rbx,%r14,4)
add    (%rbx,%r13,4),%eax
mov    %eax,(%rbx,%r13,4)
xor    (%rbx,%r12,4),%eax
mov    %eax,(%rbx,%r12,4)
mov    %eax,%edi
call   1060 <rot32l8@plt>
mov    %eax,(%rbx,%r12,4)
add    (%rbx,%r15,4),%eax
mov    %eax,(%rbx,%r15,4)
xor    (%rbx,%r14,4),%eax
mov    %eax,(%rbx,%r14,4)
mov    %eax,%edi
call   1030 <rot32l7@plt>
mov    %eax,(%rbx,%r14,4)
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
define void @QuarterRound(i32* %0, i64 %1, i64 %2, i64 %3, i64 %4) {
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i64
%8 = alloca i64
%9 = alloca i64
%10 = alloca i64
store i32* %0, i32** %6
store i64 %1, i64* %7
store i64 %2, i64* %8
store i64 %3, i64* %9
store i64 %4, i64* %10
%11 = load i32*, i32** %6
%12 = load i64, i64* %8
%13 = getelementptr inbounds i32, i32* %11, i64 %12
%14 = load i32, i32* %13
%15 = load i32*, i32** %6
%16 = load i64, i64* %7
%17 = getelementptr inbounds i32, i32* %15, i64 %16
%18 = load i32, i32* %17
%19 = add nsw i32 %18, %14
store i32 %19, i32* %17
%20 = load i32*, i32** %6
%21 = load i64, i64* %7
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i64 %21
%23 = load i32, i32* %22
%24 = load i32*, i32** %6
%25 = load i64, i64* %10
%26 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 %25
%27 = load i32, i32* %26
%28 = xor i32 %27, %23
store i32 %28, i32* %26
%29 = load i32*, i32** %6
%30 = load i64, i64* %10
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %29, i64 %30
%32 = load i32, i32* %31
%33 = call i32 @rot32l16(i32 %32)
%34 = load i32*, i32** %6
%35 = load i64, i64* %10
%36 = getelementptr inbounds i32, i32* %34, i64 %35
store i32 %33, i32* %36
%37 = load i32*, i32** %6
%38 = load i64, i64* %10
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %37, i64 %38
%40 = load i32, i32* %39
%41 = load i32*, i32** %6
%42 = load i64, i64* %9
%43 = getelementptr inbounds i32, i32* %41, i64 %42
%44 = load i32, i32* %43
%45 = add nsw i32 %44, %40
store i32 %45, i32* %43
%46 = load i32*, i32** %6
%47 = load i64, i64* %9
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %46, i64 %47
%49 = load i32, i32* %48
%50 = load i32*, i32** %6
%51 = load i64, i64* %8
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %50, i64 %51
%53 = load i32, i32* %52
%54 = xor i32 %53, %49
store i32 %54, i32* %52
%55 = load i32*, i32** %6
%56 = load i64, i64* %8
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %55, i64 %56
%58 = load i32, i32* %57
%59 = call i32 @rot32l12(i32 %58)
%60 = load i32*, i32** %6
%61 = load i64, i64* %8
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %60, i64 %61
store i32 %59, i32* %62
%63 = load i32*, i32** %6
%64 = load i64, i64* %8
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %63, i64 %64
%66 = load i32, i32* %65
%67 = load i32*, i32** %6
%68 = load i64, i64* %7
%69 = getelementptr inbounds i32, i32* %67, i64 %68
%70 = load i32, i32* %69
%71 = add nsw i32 %70, %66
store i32 %71, i32* %69
%72 = load i32*, i32** %6
%73 = load i64, i64* %7
%74 = getelementptr inbounds i32, i32* %72, i64 %73
%75 = load i32, i32* %74
%76 = load i32*, i32** %6
%77 = load i64, i64* %10
%78 = getelementptr inbounds i32, i32* %76, i64 %77
%79 = load i32, i32* %78
%80 = xor i32 %79, %75
store i32 %80, i32* %78
%81 = load i32*, i32** %6
%82 = load i64, i64* %10
%83 = getelementptr inbounds i32, i32* %81, i64 %82
%84 = load i32, i32* %83
%85 = call i32 @rot32l8(i32 %84)
%86 = load i32*, i32** %6
%87 = load i64, i64* %10
%88 = getelementptr inbounds i32, i32* %86, i64 %87
store i32 %85, i32* %88
%89 = load i32*, i32** %6
%90 = load i64, i64* %10
%91 = getelementptr inbounds i32, i32* %89, i64 %90
%92 = load i32, i32* %91
%93 = load i32*, i32** %6
%94 = load i64, i64* %9
%95 = getelementptr inbounds i32, i32* %93, i64 %94
%96 = load i32, i32* %95
%97 = add nsw i32 %96, %92
store i32 %97, i32* %95
%98 = load i32*, i32** %6
%99 = load i64, i64* %9
%100 = getelementptr inbounds i32, i32* %98, i64 %99
%101 = load i32, i32* %100
%102 = load i32*, i32** %6
%103 = load i64, i64* %8
%104 = getelementptr inbounds i32, i32* %102, i64 %103
%105 = load i32, i32* %104
%106 = xor i32 %105, %101
store i32 %106, i32* %104
%107 = load i32*, i32** %6
%108 = load i64, i64* %8
%109 = getelementptr inbounds i32, i32* %107, i64 %108
%110 = load i32, i32* %109
%111 = call i32 @rot32l7(i32 %110)
%112 = load i32*, i32** %6
%113 = load i64, i64* %8
%114 = getelementptr inbounds i32, i32* %112, i64 %113
store i32 %111, i32* %114
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @QuarterRound(i32* nocapture %0, i64 %1, i64 %2, i64 %3, i64 %4) {
%6 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %2
%7 = load i32, i32* %6
%8 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %1
%9 = load i32, i32* %8
%10 = add nsw i32 %9, %7
store i32 %10, i32* %8
%11 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %4
%12 = load i32, i32* %11
%13 = xor i32 %12, %10
store i32 %13, i32* %11
%14 = tail call i32 @rot32l16(i32 %13)
store i32 %14, i32* %11
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %3
%16 = load i32, i32* %15
%17 = add nsw i32 %16, %14
store i32 %17, i32* %15
%18 = load i32, i32* %6
%19 = xor i32 %18, %17
store i32 %19, i32* %6
%20 = tail call i32 @rot32l12(i32 %19)
store i32 %20, i32* %6
%21 = load i32, i32* %8
%22 = add nsw i32 %21, %20
store i32 %22, i32* %8
%23 = load i32, i32* %11
%24 = xor i32 %23, %22
store i32 %24, i32* %11
%25 = tail call i32 @rot32l8(i32 %24)
store i32 %25, i32* %11
%26 = load i32, i32* %15
%27 = add nsw i32 %26, %25
store i32 %27, i32* %15
%28 = load i32, i32* %6
%29 = xor i32 %28, %27
store i32 %29, i32* %6
%30 = tail call i32 @rot32l7(i32 %29)
store i32 %30, i32* %6
ret void
}