#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 uint32_t;
typedef int /*<<< orphan*/ uint16_t;
struct in6_addr {
  int dummy;
};

/* Variables and functions */
int ntohl(int);
uint32_t toeplitz(const unsigned char *four_tuple, const unsigned char *key) {
  int i, bit, ret = 0;
  uint32_t key32;
  key32 = ntohl(*((uint32_t *)key));
  key += 4;
  for (i = 0; i < ((sizeof(struct in6_addr) * 2) + (sizeof(uint16_t) * 2));
       i++) {
    for (bit = 7; bit >= 0; bit--) {
      if (four_tuple[i] & (1 << bit))
        ret ^= key32;
      key32 <<= 1;
      key32 |= !!(key[0] & (1 << bit));
    }
    key++;
  }
  return ret;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<toeplitz>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    (%rax),%edi
call   1030 <ntohl@plt>
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    $0x4,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
movslq -0x14(%rbp),%rax
cmp    $0x10,%rax
jae    11ee <toeplitz+0xde>
movl   $0x7,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x18(%rbp)
jl     11d4 <toeplitz+0xc4>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
movzbl (%rax,%rcx,1),%eax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    $0x1,%edx
shl    %cl,%edx
mov    %edx,%ecx
and    %ecx,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     1193 <toeplitz+0x83>
mov    -0x20(%rbp),%eax
xor    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
movzbl (%rax),%eax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    $0x1,%edx
shl    %cl,%edx
mov    %edx,%ecx
and    %ecx,%eax
cmp    $0x0,%eax
setne  %al
xor    $0xff,%al
xor    $0xff,%al
and    $0x1,%al
movzbl %al,%eax
or     -0x20(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    115d <toeplitz+0x4d>
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1148 <toeplitz+0x38>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<toeplitz>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
push   %rax
mov    %rsi,%r15
mov    %rdi,%r14
mov    (%rsi),%edi
call   1030 <ntohl@plt>
mov    %eax,%ecx
xor    %r11d,%r11d
movdqa 0xecf(%rip),%xmm0
movdqa 0xed7(%rip),%xmm1
pxor   %xmm2,%xmm2
xor    %r8d,%r8d
jmp    116b <toeplitz+0x5b>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
xor    %ebx,%ecx
xor    %ecx,%eax
and    $0x1,%edi
lea    (%rdi,%rdx,2),%ecx
add    $0x1,%r11
mov    %eax,%r8d
cmp    $0x10,%r11
je     126c <toeplitz+0x15c>
movzbl (%r14,%r11,1),%eax
movd   %eax,%xmm3
pshufd $0x0,%xmm3,%xmm3
movdqa %xmm3,%xmm4
pand   %xmm0,%xmm4
pand   %xmm1,%xmm3
pcmpeqd %xmm2,%xmm3
pcmpeqd %xmm2,%xmm4
packssdw %xmm3,%xmm4
packsswb %xmm4,%xmm4
pmovmskb %xmm4,%ebp
mov    $0x0,%eax
test   $0x80,%bpl
jne    11a6 <toeplitz+0x96>
mov    %ecx,%eax
movzbl 0x4(%r15,%r11,1),%edi
mov    %edi,%edx
shr    $0x7,%edx
lea    (%rdx,%rcx,2),%ecx
mov    $0x0,%r10d
test   $0x40,%bpl
jne    11c3 <toeplitz+0xb3>
mov    %ecx,%r10d
mov    %edi,%edx
shr    $0x6,%edx
and    $0x1,%edx
lea    (%rdx,%rcx,2),%ecx
mov    $0x0,%r9d
test   $0x20,%bpl
jne    11dd <toeplitz+0xcd>
mov    %ecx,%r9d
mov    %edi,%edx
shr    $0x5,%edx
and    $0x1,%edx
lea    (%rdx,%rcx,2),%ecx
mov    $0x0,%ebx
test   $0x10,%bpl
jne    11f5 <toeplitz+0xe5>
mov    %ecx,%ebx
mov    %edi,%edx
shr    $0x4,%edx
and    $0x1,%edx
lea    (%rdx,%rcx,2),%ecx
mov    $0x0,%edx
test   $0x8,%bpl
jne    120d <toeplitz+0xfd>
mov    %ecx,%edx
xor    %edx,%ebx
xor    %r8d,%eax
xor    %r9d,%r10d
mov    %edi,%edx
shr    $0x3,%edx
and    $0x1,%edx
lea    (%rdx,%rcx,2),%ecx
mov    $0x0,%edx
test   $0x4,%bpl
jne    122d <toeplitz+0x11d>
mov    %ecx,%edx
xor    %edx,%ebx
xor    %r10d,%eax
mov    %edi,%edx
shr    $0x2,%edx
and    $0x1,%edx
lea    (%rdx,%rcx,2),%edx
mov    $0x0,%ecx
test   $0x2,%bpl
jne    124a <toeplitz+0x13a>
mov    %edx,%ecx
xor    %ebx,%eax
mov    %edi,%esi
shr    %esi
and    $0x1,%esi
lea    (%rsi,%rdx,2),%edx
mov    $0x0,%ebx
test   $0x1,%bpl
jne    1150 <toeplitz+0x40>
mov    %edx,%ebx
jmp    1150 <toeplitz+0x40>
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @toeplitz(i8* %0, i8* %1) {
%3 = alloca i8*
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
store i8* %0, i8** %3
store i8* %1, i8** %4
store i32 0, i32* %7
%9 = load i8*, i8** %4
%10 = bitcast i8* %9 to i32*
%11 = load i32, i32* %10
%12 = call i32 @ntohl(i32 %11)
store i32 %12, i32* %8
%13 = load i8*, i8** %4
%14 = getelementptr inbounds i8, i8* %13, i64 4
store i8* %14, i8** %4
store i32 0, i32* %5
br label %15
15: ; preds = %60, %2
%16 = load i32, i32* %5
%17 = sext i32 %16 to i64
%18 = icmp ult i64 %17, 16
br i1 %18, label %19, label %63
19: ; preds = %15
store i32 7, i32* %6
br label %20
20: ; preds = %54, %19
%21 = load i32, i32* %6
%22 = icmp sge i32 %21, 0
br i1 %22, label %23, label %57
23: ; preds = %20
%24 = load i8*, i8** %3
%25 = load i32, i32* %5
%26 = sext i32 %25 to i64
%27 = getelementptr inbounds i8, i8* %24, i64 %26
%28 = load i8, i8* %27
%29 = zext i8 %28 to i32
%30 = load i32, i32* %6
%31 = shl i32 1, %30
%32 = and i32 %29, %31
%33 = icmp ne i32 %32, 0
br i1 %33, label %34, label %38
34: ; preds = %23
%35 = load i32, i32* %8
%36 = load i32, i32* %7
%37 = xor i32 %36, %35
store i32 %37, i32* %7
br label %38
38: ; preds = %34, %23
%39 = load i32, i32* %8
%40 = shl i32 %39, 1
store i32 %40, i32* %8
%41 = load i8*, i8** %4
%42 = getelementptr inbounds i8, i8* %41, i64 0
%43 = load i8, i8* %42
%44 = zext i8 %43 to i32
%45 = load i32, i32* %6
%46 = shl i32 1, %45
%47 = and i32 %44, %46
%48 = icmp ne i32 %47, 0
%49 = xor i1 %48, true
%50 = xor i1 %49, true
%51 = zext i1 %50 to i32
%52 = load i32, i32* %8
%53 = or i32 %52, %51
store i32 %53, i32* %8
br label %54
54: ; preds = %38
%55 = load i32, i32* %6
%56 = add nsw i32 %55, -1
store i32 %56, i32* %6
br label %20
57: ; preds = %20
%58 = load i8*, i8** %4
%59 = getelementptr inbounds i8, i8* %58, i32 1
store i8* %59, i8** %4
br label %60
60: ; preds = %57
%61 = load i32, i32* %5
%62 = add nsw i32 %61, 1
store i32 %62, i32* %5
br label %15
63: ; preds = %15
%64 = load i32, i32* %7
ret i32 %64
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @toeplitz(i8* nocapture %0, i8* nocapture %1) {
%3 = bitcast i8* %1 to i32*
%4 = load i32, i32* %3
%5 = tail call i32 @ntohl(i32 %4)
%6 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 4
br label %7
7: ; preds = %2, %7
%8 = phi i64 [ 0, %2 ], [ %76, %7 ]
%9 = phi i32 [ %5, %2 ], [ %74, %7 ]
%10 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %71, %7 ]
%11 = phi i8* [ %6, %2 ], [ %75, %7 ]
%12 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %8
%13 = load i8, i8* %12
%14 = zext i8 %13 to i32
%15 = load i8, i8* %11
%16 = zext i8 %15 to i32
%17 = insertelement <8 x i32> poison, i32 %14, i64 0
%18 = shufflevector <8 x i32> %17, <8 x i32> poison, <8 x i32> zeroinitializer
%19 = and <8 x i32> %18, <i32 1, i32 2, i32 4, i32 8, i32 16, i32 32, i32 64, i32 128>
%20 = icmp eq <8 x i32> %19, zeroinitializer
%21 = extractelement <8 x i1> %20, i64 7
%22 = select i1 %21, i32 0, i32 %9
%23 = xor i32 %22, %10
%24 = shl i32 %9, 1
%25 = lshr i32 %16, 7
%26 = or i32 %25, %24
%27 = extractelement <8 x i1> %20, i64 6
%28 = select i1 %27, i32 0, i32 %26
%29 = xor i32 %28, %23
%30 = shl i32 %26, 1
%31 = lshr i32 %16, 6
%32 = and i32 %31, 1
%33 = or i32 %32, %30
%34 = extractelement <8 x i1> %20, i64 5
%35 = select i1 %34, i32 0, i32 %33
%36 = xor i32 %35, %29
%37 = shl i32 %33, 1
%38 = lshr i32 %16, 5
%39 = and i32 %38, 1
%40 = or i32 %39, %37
%41 = extractelement <8 x i1> %20, i64 4
%42 = select i1 %41, i32 0, i32 %40
%43 = xor i32 %42, %36
%44 = shl i32 %40, 1
%45 = lshr i32 %16, 4
%46 = and i32 %45, 1
%47 = or i32 %46, %44
%48 = extractelement <8 x i1> %20, i64 3
%49 = select i1 %48, i32 0, i32 %47
%50 = xor i32 %49, %43
%51 = shl i32 %47, 1
%52 = lshr i32 %16, 3
%53 = and i32 %52, 1
%54 = or i32 %53, %51
%55 = extractelement <8 x i1> %20, i64 2
%56 = select i1 %55, i32 0, i32 %54
%57 = xor i32 %56, %50
%58 = shl i32 %54, 1
%59 = lshr i32 %16, 2
%60 = and i32 %59, 1
%61 = or i32 %60, %58
%62 = extractelement <8 x i1> %20, i64 1
%63 = select i1 %62, i32 0, i32 %61
%64 = xor i32 %63, %57
%65 = shl i32 %61, 1
%66 = lshr i32 %16, 1
%67 = and i32 %66, 1
%68 = or i32 %67, %65
%69 = extractelement <8 x i1> %20, i64 0
%70 = select i1 %69, i32 0, i32 %68
%71 = xor i32 %70, %64
%72 = shl i32 %68, 1
%73 = and i32 %16, 1
%74 = or i32 %73, %72
%75 = getelementptr inbounds i8, i8* %11, i64 1
%76 = add nuw nsw i64 %8, 1
%77 = icmp eq i64 %76, 16
br i1 %77, label %78, label %7
78: ; preds = %7
ret i32 %71
}