#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;
typedef int uint64_t;

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ memcpy(int *, int *, int);
int rot_right64(int, int);
int xL(int);
void apply_G(uint8_t *A, uint8_t *B, uint8_t *C, uint8_t *D) {
  uint64_t a, b, c, d;
  memcpy(&a, A, 8);
  memcpy(&b, B, 8);
  memcpy(&c, C, 8);
  memcpy(&d, D, 8);
  a = a + b + 2 * xL(a) * xL(b);
  d = rot_right64((d ^ a), 32);
  c = c + d + 2 * xL(c) * xL(d);
  b = rot_right64((b ^ c), 24);
  a = a + b + 2 * xL(a) * xL(b);
  d = rot_right64((d ^ a), 16);
  c = c + d + 2 * xL(c) * xL(d);
  b = rot_right64((b ^ c), 63);
  memcpy(A, &a, 8);
  memcpy(B, &b, 8);
  memcpy(C, &c, 8);
  memcpy(D, &d, 8);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<apply_G>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rsi
lea    -0x24(%rbp),%rdi
mov    $0x8,%edx
call   1040 <memcpy@plt>
mov    -0x10(%rbp),%rsi
lea    -0x28(%rbp),%rdi
mov    $0x8,%edx
call   1040 <memcpy@plt>
mov    -0x18(%rbp),%rsi
lea    -0x2c(%rbp),%rdi
mov    $0x8,%edx
call   1040 <memcpy@plt>
mov    -0x20(%rbp),%rsi
lea    -0x30(%rbp),%rdi
mov    $0x8,%edx
call   1040 <memcpy@plt>
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x4c(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%edi
call   1030 <xL@plt>
shl    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x50(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%edi
call   1030 <xL@plt>
mov    -0x50(%rbp),%ecx
mov    %eax,%edx
mov    -0x4c(%rbp),%eax
imul   %edx,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%edi
xor    -0x24(%rbp),%edi
mov    $0x20,%esi
call   1050 <rot_right64@plt>
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    -0x30(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%edi
call   1030 <xL@plt>
shl    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x48(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%edi
call   1030 <xL@plt>
mov    -0x48(%rbp),%ecx
mov    %eax,%edx
mov    -0x44(%rbp),%eax
imul   %edx,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%edi
xor    -0x2c(%rbp),%edi
mov    $0x18,%esi
call   1050 <rot_right64@plt>
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%eax
add    -0x28(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%edi
call   1030 <xL@plt>
shl    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%edi
call   1030 <xL@plt>
mov    -0x40(%rbp),%ecx
mov    %eax,%edx
mov    -0x3c(%rbp),%eax
imul   %edx,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%edi
xor    -0x24(%rbp),%edi
mov    $0x10,%esi
call   1050 <rot_right64@plt>
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%eax
add    -0x30(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x2c(%rbp),%edi
call   1030 <xL@plt>
shl    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x38(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%edi
call   1030 <xL@plt>
mov    -0x38(%rbp),%ecx
mov    %eax,%edx
mov    -0x34(%rbp),%eax
imul   %edx,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%edi
xor    -0x2c(%rbp),%edi
mov    $0x3f,%esi
call   1050 <rot_right64@plt>
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rdi
lea    -0x24(%rbp),%rsi
mov    $0x8,%edx
call   1040 <memcpy@plt>
mov    -0x10(%rbp),%rdi
lea    -0x28(%rbp),%rsi
mov    $0x8,%edx
call   1040 <memcpy@plt>
mov    -0x18(%rbp),%rdi
lea    -0x2c(%rbp),%rsi
mov    $0x8,%edx
call   1040 <memcpy@plt>
mov    -0x20(%rbp),%rdi
lea    -0x30(%rbp),%rsi
mov    $0x8,%edx
call   1040 <memcpy@plt>
add    $0x50,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<apply_G>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x18,%rsp
mov    %rcx,%rbx
mov    %rcx,0x10(%rsp)
mov    %rdx,%r15
mov    %rsi,%r12
mov    %rdi,%r14
lea    0xc(%rsp),%rdi
mov    %r14,%rsi
mov    $0x8,%edx
call   1040 <memcpy@plt>
mov    %rsp,%rdi
mov    %r12,%rsi
mov    $0x8,%edx
call   1040 <memcpy@plt>
lea    0x8(%rsp),%rdi
mov    %r15,%rsi
mov    $0x8,%edx
call   1040 <memcpy@plt>
lea    0x4(%rsp),%rdi
mov    %rbx,%rsi
mov    $0x8,%edx
call   1040 <memcpy@plt>
mov    0xc(%rsp),%edi
mov    (%rsp),%ebx
add    %edi,%ebx
call   1030 <xL@plt>
mov    %eax,%r13d
mov    (%rsp),%edi
call   1030 <xL@plt>
imul   %r13d,%eax
lea    (%rbx,%rax,2),%edi
mov    %edi,0xc(%rsp)
xor    0x4(%rsp),%edi
mov    $0x20,%esi
call   1050 <rot_right64@plt>
mov    %eax,%ebp
mov    %eax,0x4(%rsp)
mov    0x8(%rsp),%edi
add    %edi,%ebp
call   1030 <xL@plt>
mov    %eax,%ebx
mov    0x4(%rsp),%edi
call   1030 <xL@plt>
imul   %ebx,%eax
lea    0x0(%rbp,%rax,2),%edi
mov    %edi,0x8(%rsp)
xor    (%rsp),%edi
mov    $0x18,%esi
call   1050 <rot_right64@plt>
mov    %eax,%ebx
mov    %eax,(%rsp)
mov    0xc(%rsp),%edi
add    %edi,%ebx
call   1030 <xL@plt>
mov    %eax,%ebp
mov    (%rsp),%edi
call   1030 <xL@plt>
imul   %ebp,%eax
lea    (%rbx,%rax,2),%edi
mov    %edi,0xc(%rsp)
xor    0x4(%rsp),%edi
mov    $0x10,%esi
call   1050 <rot_right64@plt>
mov    %eax,%ebx
mov    %eax,0x4(%rsp)
mov    0x8(%rsp),%edi
add    %edi,%ebx
call   1030 <xL@plt>
mov    %eax,%ebp
mov    0x4(%rsp),%edi
call   1030 <xL@plt>
imul   %ebp,%eax
lea    (%rbx,%rax,2),%edi
mov    %edi,0x8(%rsp)
xor    (%rsp),%edi
mov    $0x3f,%esi
call   1050 <rot_right64@plt>
mov    %eax,(%rsp)
mov    %r14,%rdi
lea    0xc(%rsp),%rsi
mov    $0x8,%edx
call   1040 <memcpy@plt>
mov    %r12,%rdi
mov    %rsp,%rsi
mov    $0x8,%edx
call   1040 <memcpy@plt>
mov    %r15,%rdi
lea    0x8(%rsp),%rsi
mov    $0x8,%edx
call   1040 <memcpy@plt>
mov    0x10(%rsp),%rdi
lea    0x4(%rsp),%rsi
mov    $0x8,%edx
call   1040 <memcpy@plt>
add    $0x18,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @apply_G(i32* %0, i32* %1, i32* %2, i32* %3) {
%5 = alloca i32*
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32*
%8 = alloca i32*
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
store i32* %0, i32** %5
store i32* %1, i32** %6
store i32* %2, i32** %7
store i32* %3, i32** %8
%13 = load i32*, i32** %5
%14 = call i32 @memcpy(i32* %9, i32* %13, i32 8)
%15 = load i32*, i32** %6
%16 = call i32 @memcpy(i32* %10, i32* %15, i32 8)
%17 = load i32*, i32** %7
%18 = call i32 @memcpy(i32* %11, i32* %17, i32 8)
%19 = load i32*, i32** %8
%20 = call i32 @memcpy(i32* %12, i32* %19, i32 8)
%21 = load i32, i32* %9
%22 = load i32, i32* %10
%23 = add nsw i32 %21, %22
%24 = load i32, i32* %9
%25 = call i32 @xL(i32 %24)
%26 = mul nsw i32 2, %25
%27 = load i32, i32* %10
%28 = call i32 @xL(i32 %27)
%29 = mul nsw i32 %26, %28
%30 = add nsw i32 %23, %29
store i32 %30, i32* %9
%31 = load i32, i32* %12
%32 = load i32, i32* %9
%33 = xor i32 %31, %32
%34 = call i32 @rot_right64(i32 %33, i32 32)
store i32 %34, i32* %12
%35 = load i32, i32* %11
%36 = load i32, i32* %12
%37 = add nsw i32 %35, %36
%38 = load i32, i32* %11
%39 = call i32 @xL(i32 %38)
%40 = mul nsw i32 2, %39
%41 = load i32, i32* %12
%42 = call i32 @xL(i32 %41)
%43 = mul nsw i32 %40, %42
%44 = add nsw i32 %37, %43
store i32 %44, i32* %11
%45 = load i32, i32* %10
%46 = load i32, i32* %11
%47 = xor i32 %45, %46
%48 = call i32 @rot_right64(i32 %47, i32 24)
store i32 %48, i32* %10
%49 = load i32, i32* %9
%50 = load i32, i32* %10
%51 = add nsw i32 %49, %50
%52 = load i32, i32* %9
%53 = call i32 @xL(i32 %52)
%54 = mul nsw i32 2, %53
%55 = load i32, i32* %10
%56 = call i32 @xL(i32 %55)
%57 = mul nsw i32 %54, %56
%58 = add nsw i32 %51, %57
store i32 %58, i32* %9
%59 = load i32, i32* %12
%60 = load i32, i32* %9
%61 = xor i32 %59, %60
%62 = call i32 @rot_right64(i32 %61, i32 16)
store i32 %62, i32* %12
%63 = load i32, i32* %11
%64 = load i32, i32* %12
%65 = add nsw i32 %63, %64
%66 = load i32, i32* %11
%67 = call i32 @xL(i32 %66)
%68 = mul nsw i32 2, %67
%69 = load i32, i32* %12
%70 = call i32 @xL(i32 %69)
%71 = mul nsw i32 %68, %70
%72 = add nsw i32 %65, %71
store i32 %72, i32* %11
%73 = load i32, i32* %10
%74 = load i32, i32* %11
%75 = xor i32 %73, %74
%76 = call i32 @rot_right64(i32 %75, i32 63)
store i32 %76, i32* %10
%77 = load i32*, i32** %5
%78 = call i32 @memcpy(i32* %77, i32* %9, i32 8)
%79 = load i32*, i32** %6
%80 = call i32 @memcpy(i32* %79, i32* %10, i32 8)
%81 = load i32*, i32** %7
%82 = call i32 @memcpy(i32* %81, i32* %11, i32 8)
%83 = load i32*, i32** %8
%84 = call i32 @memcpy(i32* %83, i32* %12, i32 8)
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @apply_G(i32* %0, i32* %1, i32* %2, i32* %3) {
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = bitcast i32* %5 to i8*
%10 = bitcast i32* %6 to i8*
%11 = bitcast i32* %7 to i8*
%12 = bitcast i32* %8 to i8*
%13 = call i32 @memcpy(i32* %5, i32* %0, i32 8)
%14 = call i32 @memcpy(i32* %6, i32* %1, i32 8)
%15 = call i32 @memcpy(i32* %7, i32* %2, i32 8)
%16 = call i32 @memcpy(i32* %8, i32* %3, i32 8)
%17 = load i32, i32* %5
%18 = load i32, i32* %6
%19 = add nsw i32 %18, %17
%20 = call i32 @xL(i32 %17)
%21 = shl nsw i32 %20, 1
%22 = load i32, i32* %6
%23 = call i32 @xL(i32 %22)
%24 = mul nsw i32 %21, %23
%25 = add nsw i32 %19, %24
store i32 %25, i32* %5
%26 = load i32, i32* %8
%27 = xor i32 %26, %25
%28 = call i32 @rot_right64(i32 %27, i32 32)
store i32 %28, i32* %8
%29 = load i32, i32* %7
%30 = add nsw i32 %29, %28
%31 = call i32 @xL(i32 %29)
%32 = shl nsw i32 %31, 1
%33 = load i32, i32* %8
%34 = call i32 @xL(i32 %33)
%35 = mul nsw i32 %32, %34
%36 = add nsw i32 %30, %35
store i32 %36, i32* %7
%37 = load i32, i32* %6
%38 = xor i32 %37, %36
%39 = call i32 @rot_right64(i32 %38, i32 24)
store i32 %39, i32* %6
%40 = load i32, i32* %5
%41 = add nsw i32 %40, %39
%42 = call i32 @xL(i32 %40)
%43 = shl nsw i32 %42, 1
%44 = load i32, i32* %6
%45 = call i32 @xL(i32 %44)
%46 = mul nsw i32 %43, %45
%47 = add nsw i32 %41, %46
store i32 %47, i32* %5
%48 = load i32, i32* %8
%49 = xor i32 %48, %47
%50 = call i32 @rot_right64(i32 %49, i32 16)
store i32 %50, i32* %8
%51 = load i32, i32* %7
%52 = add nsw i32 %51, %50
%53 = call i32 @xL(i32 %51)
%54 = shl nsw i32 %53, 1
%55 = load i32, i32* %8
%56 = call i32 @xL(i32 %55)
%57 = mul nsw i32 %54, %56
%58 = add nsw i32 %52, %57
store i32 %58, i32* %7
%59 = load i32, i32* %6
%60 = xor i32 %59, %58
%61 = call i32 @rot_right64(i32 %60, i32 63)
store i32 %61, i32* %6
%62 = call i32 @memcpy(i32* %0, i32* %5, i32 8)
%63 = call i32 @memcpy(i32* %1, i32* %6, i32 8)
%64 = call i32 @memcpy(i32* %2, i32* %7, i32 8)
%65 = call i32 @memcpy(i32* %3, i32* %8, i32 8)
ret void
}