#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;

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ coef_mult(int *, int *, int *);
void mix_columns(uint8_t *state) {
  uint8_t a[] = {0x02, 0x01, 0x01, 0x03};
  uint8_t i, j, col[4], res[4];
  for (j = 0; j < 4; j++) {
    for (i = 0; i < 4; i++) {
      col[i] = state[4 * i + j];
    }
    coef_mult(a, col, res);
    for (i = 0; i < 4; i++) {
      state[4 * i + j] = res[i];
    }
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mix_columns>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    0xedd(%rip),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    0xeda(%rip),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x28(%rbp)
cmpl   $0x4,-0x28(%rbp)
jge    11db <mix_columns+0xcb>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
cmpl   $0x4,-0x24(%rbp)
jge    117d <mix_columns+0x6d>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
shl    $0x2,%ecx
add    -0x28(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%ecx
movslq -0x24(%rbp),%rax
mov    %ecx,-0x40(%rbp,%rax,4)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    114a <mix_columns+0x3a>
lea    -0x20(%rbp),%rdi
lea    -0x40(%rbp),%rsi
lea    -0x50(%rbp),%rdx
call   1030 <coef_mult@plt>
movl   $0x0,-0x24(%rbp)
cmpl   $0x4,-0x24(%rbp)
jge    11c8 <mix_columns+0xb8>
movslq -0x24(%rbp),%rax
mov    -0x50(%rbp,%rax,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
shl    $0x2,%ecx
add    -0x28(%rbp),%ecx
movslq %ecx,%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
jmp    1195 <mix_columns+0x85>
jmp    11cd <mix_columns+0xbd>
mov    -0x28(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
jmp    1139 <mix_columns+0x29>
add    $0x50,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mix_columns>:
push   %r15
push   %r14
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x38,%rsp
mov    %rdi,%rbx
movaps 0xedb(%rip),%xmm0
movaps %xmm0,0x20(%rsp)
mov    (%rdi),%eax
mov    %eax,0x10(%rsp)
mov    0x10(%rdi),%eax
mov    %eax,0x14(%rsp)
mov    0x20(%rdi),%eax
mov    %eax,0x18(%rsp)
mov    0x30(%rdi),%eax
mov    %eax,0x1c(%rsp)
lea    0x20(%rsp),%r14
lea    0x10(%rsp),%r15
mov    %rsp,%r12
mov    %r14,%rdi
mov    %r15,%rsi
mov    %r12,%rdx
call   1030 <coef_mult@plt>
mov    (%rsp),%eax
mov    %eax,(%rbx)
mov    0x4(%rsp),%eax
mov    %eax,0x10(%rbx)
mov    0x8(%rsp),%eax
mov    %eax,0x20(%rbx)
mov    0xc(%rsp),%eax
mov    %eax,0x30(%rbx)
mov    0x4(%rbx),%eax
mov    %eax,0x10(%rsp)
mov    0x14(%rbx),%eax
mov    %eax,0x14(%rsp)
mov    0x24(%rbx),%eax
mov    %eax,0x18(%rsp)
mov    0x34(%rbx),%eax
mov    %eax,0x1c(%rsp)
mov    %r14,%rdi
mov    %r15,%rsi
mov    %r12,%rdx
call   1030 <coef_mult@plt>
mov    (%rsp),%eax
mov    %eax,0x4(%rbx)
mov    0x4(%rsp),%eax
mov    %eax,0x14(%rbx)
mov    0x8(%rsp),%eax
mov    %eax,0x24(%rbx)
mov    0xc(%rsp),%eax
mov    %eax,0x34(%rbx)
mov    0x8(%rbx),%eax
mov    %eax,0x10(%rsp)
mov    0x18(%rbx),%eax
mov    %eax,0x14(%rsp)
mov    0x28(%rbx),%eax
mov    %eax,0x18(%rsp)
mov    0x38(%rbx),%eax
mov    %eax,0x1c(%rsp)
mov    %r14,%rdi
mov    %r15,%rsi
mov    %r12,%rdx
call   1030 <coef_mult@plt>
mov    (%rsp),%eax
mov    %eax,0x8(%rbx)
mov    0x4(%rsp),%eax
mov    %eax,0x18(%rbx)
mov    0x8(%rsp),%eax
mov    %eax,0x28(%rbx)
mov    0xc(%rsp),%eax
mov    %eax,0x38(%rbx)
mov    0xc(%rbx),%eax
mov    %eax,0x10(%rsp)
mov    0x1c(%rbx),%eax
mov    %eax,0x14(%rsp)
mov    0x2c(%rbx),%eax
mov    %eax,0x18(%rsp)
mov    0x3c(%rbx),%eax
mov    %eax,0x1c(%rsp)
mov    %r14,%rdi
mov    %r15,%rsi
mov    %r12,%rdx
call   1030 <coef_mult@plt>
mov    (%rsp),%eax
mov    %eax,0xc(%rbx)
mov    0x4(%rsp),%eax
mov    %eax,0x1c(%rbx)
mov    0x8(%rsp),%eax
mov    %eax,0x2c(%rbx)
mov    0xc(%rsp),%eax
mov    %eax,0x3c(%rbx)
add    $0x38,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r14
pop    %r15
ret

LLVM IR (-O0):
@__const.mix_columns.a = [4 x i32] [i32 2, i32 1, i32 1, i32 3]
define void @mix_columns(i32* %0) {
%2 = alloca i32*
%3 = alloca [4 x i32]
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca [4 x i32]
%7 = alloca [4 x i32]
store i32* %0, i32** %2
%8 = bitcast [4 x i32]* %3 to i8*
store i32 0, i32* %5
br label %9
9: ; preds = %55, %1
%10 = load i32, i32* %5
%11 = icmp slt i32 %10, 4
br i1 %11, label %12, label %58
12: ; preds = %9
store i32 0, i32* %4
br label %13
13: ; preds = %28, %12
%14 = load i32, i32* %4
%15 = icmp slt i32 %14, 4
br i1 %15, label %16, label %31
16: ; preds = %13
%17 = load i32*, i32** %2
%18 = load i32, i32* %4
%19 = mul nsw i32 4, %18
%20 = load i32, i32* %5
%21 = add nsw i32 %19, %20
%22 = sext i32 %21 to i64
%23 = getelementptr inbounds i32, i32* %17, i64 %22
%24 = load i32, i32* %23
%25 = load i32, i32* %4
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %6, i64 0, i64 %26
store i32 %24, i32* %27
br label %28
28: ; preds = %16
%29 = load i32, i32* %4
%30 = add nsw i32 %29, 1
store i32 %30, i32* %4
br label %13
31: ; preds = %13
%32 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %3, i64 0, i64 0
%33 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %6, i64 0, i64 0
%34 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %7, i64 0, i64 0
%35 = call i32 @coef_mult(i32* %32, i32* %33, i32* %34)
store i32 0, i32* %4
br label %36
36: ; preds = %51, %31
%37 = load i32, i32* %4
%38 = icmp slt i32 %37, 4
br i1 %38, label %39, label %54
39: ; preds = %36
%40 = load i32, i32* %4
%41 = sext i32 %40 to i64
%42 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %7, i64 0, i64 %41
%43 = load i32, i32* %42
%44 = load i32*, i32** %2
%45 = load i32, i32* %4
%46 = mul nsw i32 4, %45
%47 = load i32, i32* %5
%48 = add nsw i32 %46, %47
%49 = sext i32 %48 to i64
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %44, i64 %49
store i32 %43, i32* %50
br label %51
51: ; preds = %39
%52 = load i32, i32* %4
%53 = add nsw i32 %52, 1
store i32 %53, i32* %4
br label %36
54: ; preds = %36
br label %55
55: ; preds = %54
%56 = load i32, i32* %5
%57 = add nsw i32 %56, 1
store i32 %57, i32* %5
br label %9
58: ; preds = %9
ret void
}

LLVM IR (-O2):
@__const.mix_columns.a = [4 x i32] [i32 2, i32 1, i32 1, i32 3]
define void @mix_columns(i32* nocapture %0) {
%2 = alloca [4 x i32]
%3 = alloca [4 x i32]
%4 = alloca [4 x i32]
%5 = bitcast [4 x i32]* %2 to i8*
%6 = bitcast [4 x i32]* %3 to i8*
%7 = bitcast [4 x i32]* %4 to i8*
%8 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %2, i64 0, i64 0
%9 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %3, i64 0, i64 0
%10 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %4, i64 0, i64 0
%11 = load i32, i32* %0
store i32 %11, i32* %9
%12 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 4
%13 = load i32, i32* %12
%14 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %3, i64 0, i64 1
store i32 %13, i32* %14
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 8
%16 = load i32, i32* %15
%17 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %3, i64 0, i64 2
store i32 %16, i32* %17
%18 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 12
%19 = load i32, i32* %18
%20 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %3, i64 0, i64 3
store i32 %19, i32* %20
%21 = call i32 @coef_mult(i32* %8, i32* %9, i32* %10)
%22 = load i32, i32* %10
store i32 %22, i32* %0
%23 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %4, i64 0, i64 1
%24 = load i32, i32* %23
store i32 %24, i32* %12
%25 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %4, i64 0, i64 2
%26 = load i32, i32* %25
store i32 %26, i32* %15
%27 = getelementptr inbounds [4 x i32], [4 x i32]* %4, i64 0, i64 3
%28 = load i32, i32* %27
store i32 %28, i32* %18
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 1
%30 = load i32, i32* %29
store i32 %30, i32* %9
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 5
%32 = load i32, i32* %31
store i32 %32, i32* %14
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 9
%34 = load i32, i32* %33
store i32 %34, i32* %17
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 13
%36 = load i32, i32* %35
store i32 %36, i32* %20
%37 = call i32 @coef_mult(i32* %8, i32* %9, i32* %10)
%38 = load i32, i32* %10
store i32 %38, i32* %29
%39 = load i32, i32* %23
store i32 %39, i32* %31
%40 = load i32, i32* %25
store i32 %40, i32* %33
%41 = load i32, i32* %27
store i32 %41, i32* %35
%42 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 2
%43 = load i32, i32* %42
store i32 %43, i32* %9
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 6
%45 = load i32, i32* %44
store i32 %45, i32* %14
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 10
%47 = load i32, i32* %46
store i32 %47, i32* %17
%48 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 14
%49 = load i32, i32* %48
store i32 %49, i32* %20
%50 = call i32 @coef_mult(i32* %8, i32* %9, i32* %10)
%51 = load i32, i32* %10
store i32 %51, i32* %42
%52 = load i32, i32* %23
store i32 %52, i32* %44
%53 = load i32, i32* %25
store i32 %53, i32* %46
%54 = load i32, i32* %27
store i32 %54, i32* %48
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 3
%56 = load i32, i32* %55
store i32 %56, i32* %9
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 7
%58 = load i32, i32* %57
store i32 %58, i32* %14
%59 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 11
%60 = load i32, i32* %59
store i32 %60, i32* %17
%61 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 15
%62 = load i32, i32* %61
store i32 %62, i32* %20
%63 = call i32 @coef_mult(i32* %8, i32* %9, i32* %10)
%64 = load i32, i32* %10
store i32 %64, i32* %55
%65 = load i32, i32* %23
store i32 %65, i32* %57
%66 = load i32, i32* %25
store i32 %66, i32* %59
%67 = load i32, i32* %27
store i32 %67, i32* %61
ret void
}