#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 */
void _comp128_compression_round(uint8_t *x, int n, const uint8_t *tbl) {
  int i, j, m, a, b, y, z;
  m = 4 - n;
  for (i = 0; i < (1 << n); i++)
    for (j = 0; j < (1 << m); j++) {
      a = j + i * (2 << m);
      b = a + (1 << m);
      y = (x[a] + (x[b] << 1)) & ((32 << m) - 1);
      z = ((x[a] << 1) + x[b]) & ((32 << m) - 1);
      x[a] = tbl[y];
      x[b] = tbl[z];
    }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<_comp128_compression_round>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    $0x4,%eax
sub    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x24(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0xc(%rbp),%ecx
mov    $0x1,%edx
shl    %cl,%edx
mov    %edx,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    1231 <_comp128_compression_round+0x131>
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    $0x1,%edx
shl    %cl,%edx
mov    %edx,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jge    121e <_comp128_compression_round+0x11e>
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    %ecx,-0x38(%rbp)
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    $0x2,%edx
shl    %cl,%edx
mov    -0x38(%rbp),%ecx
imul   %edx,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%eax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    $0x1,%edx
shl    %cl,%edx
mov    %edx,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x2c(%rbp),%rdx
mov    (%rcx,%rdx,4),%ecx
shl    $0x1,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    $0x20,%edx
shl    %cl,%edx
mov    %edx,%ecx
sub    $0x1,%ecx
and    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x30(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
movslq -0x2c(%rbp),%rdx
add    (%rcx,%rdx,4),%eax
mov    -0x24(%rbp),%ecx
mov    $0x20,%edx
shl    %cl,%edx
mov    %edx,%ecx
sub    $0x1,%ecx
and    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x34(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x30(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x28(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x18(%rbp),%rax
movslq -0x34(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x2c(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    113f <_comp128_compression_round+0x3f>
jmp    1223 <_comp128_compression_round+0x123>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1121 <_comp128_compression_round+0x21>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<_comp128_compression_round>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %rbx
cmp    $0x1f,%esi
jne    1112 <_comp128_compression_round+0x12>
pop    %rbx
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret
mov    $0x4,%r8d
sub    %esi,%r8d
mov    $0x1,%r9d
mov    %esi,%ecx
shl    %cl,%r9d
mov    $0x1,%ebx
mov    %r8d,%ecx
shl    %cl,%ebx
mov    $0x2,%r11d
shl    %cl,%r11d
mov    $0x20,%r14d
shl    %cl,%r14d
add    $0xffffffff,%r14d
movslq %ebx,%rcx
cmp    $0x2,%ecx
mov    $0x1,%r10d
cmovge %ecx,%r10d
mov    $0x1,%ebx
cmp    $0x2,%r9d
cmovl  %ebx,%r9d
movslq %r11d,%r8
lea    (%rdi,%rcx,4),%r15
shl    $0x2,%r8
xor    %r11d,%r11d
jmp    1193 <_comp128_compression_round+0x93>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
add    $0x1,%r11
add    %r8,%r15
add    %r8,%rdi
cmp    %r9,%r11
je     110b <_comp128_compression_round+0xb>
cmp    $0xffffffe5,%esi
je     1180 <_comp128_compression_round+0x80>
xor    %ebx,%ebx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
mov    (%rdi,%rbx,4),%eax
mov    (%r15,%rbx,4),%ebp
lea    (%rax,%rbp,2),%ecx
and    %r14d,%ecx
lea    0x0(%rbp,%rax,2),%eax
and    %r14d,%eax
movslq %ecx,%rcx
mov    (%rdx,%rcx,4),%ecx
mov    %ecx,(%rdi,%rbx,4)
cltq
mov    (%rdx,%rax,4),%eax
mov    %eax,(%r15,%rbx,4)
add    $0x1,%rbx
cmp    %rbx,%r10
jne    11a0 <_comp128_compression_round+0xa0>
jmp    1180 <_comp128_compression_round+0x80>

LLVM IR (-O0):
define void @_comp128_compression_round(i32* %0, i32 %1, i32* %2) {
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
%11 = alloca i32
%12 = alloca i32
%13 = alloca i32
store i32* %0, i32** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32* %2, i32** %6
%14 = load i32, i32* %5
%15 = sub nsw i32 4, %14
store i32 %15, i32* %9
store i32 0, i32* %7
br label %16
16: ; preds = %92, %3
%17 = load i32, i32* %7
%18 = load i32, i32* %5
%19 = shl i32 1, %18
%20 = icmp slt i32 %17, %19
br i1 %20, label %21, label %95
21: ; preds = %16
store i32 0, i32* %8
br label %22
22: ; preds = %88, %21
%23 = load i32, i32* %8
%24 = load i32, i32* %9
%25 = shl i32 1, %24
%26 = icmp slt i32 %23, %25
br i1 %26, label %27, label %91
27: ; preds = %22
%28 = load i32, i32* %8
%29 = load i32, i32* %7
%30 = load i32, i32* %9
%31 = shl i32 2, %30
%32 = mul nsw i32 %29, %31
%33 = add nsw i32 %28, %32
store i32 %33, i32* %10
%34 = load i32, i32* %10
%35 = load i32, i32* %9
%36 = shl i32 1, %35
%37 = add nsw i32 %34, %36
store i32 %37, i32* %11
%38 = load i32*, i32** %4
%39 = load i32, i32* %10
%40 = sext i32 %39 to i64
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %38, i64 %40
%42 = load i32, i32* %41
%43 = load i32*, i32** %4
%44 = load i32, i32* %11
%45 = sext i32 %44 to i64
%46 = getelementptr inbounds i32, i32* %43, i64 %45
%47 = load i32, i32* %46
%48 = shl i32 %47, 1
%49 = add nsw i32 %42, %48
%50 = load i32, i32* %9
%51 = shl i32 32, %50
%52 = sub nsw i32 %51, 1
%53 = and i32 %49, %52
store i32 %53, i32* %12
%54 = load i32*, i32** %4
%55 = load i32, i32* %10
%56 = sext i32 %55 to i64
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %54, i64 %56
%58 = load i32, i32* %57
%59 = shl i32 %58, 1
%60 = load i32*, i32** %4
%61 = load i32, i32* %11
%62 = sext i32 %61 to i64
%63 = getelementptr inbounds i32, i32* %60, i64 %62
%64 = load i32, i32* %63
%65 = add nsw i32 %59, %64
%66 = load i32, i32* %9
%67 = shl i32 32, %66
%68 = sub nsw i32 %67, 1
%69 = and i32 %65, %68
store i32 %69, i32* %13
%70 = load i32*, i32** %6
%71 = load i32, i32* %12
%72 = sext i32 %71 to i64
%73 = getelementptr inbounds i32, i32* %70, i64 %72
%74 = load i32, i32* %73
%75 = load i32*, i32** %4
%76 = load i32, i32* %10
%77 = sext i32 %76 to i64
%78 = getelementptr inbounds i32, i32* %75, i64 %77
store i32 %74, i32* %78
%79 = load i32*, i32** %6
%80 = load i32, i32* %13
%81 = sext i32 %80 to i64
%82 = getelementptr inbounds i32, i32* %79, i64 %81
%83 = load i32, i32* %82
%84 = load i32*, i32** %4
%85 = load i32, i32* %11
%86 = sext i32 %85 to i64
%87 = getelementptr inbounds i32, i32* %84, i64 %86
store i32 %83, i32* %87
br label %88
88: ; preds = %27
%89 = load i32, i32* %8
%90 = add nsw i32 %89, 1
store i32 %90, i32* %8
br label %22
91: ; preds = %22
br label %92
92: ; preds = %91
%93 = load i32, i32* %7
%94 = add nsw i32 %93, 1
store i32 %94, i32* %7
br label %16
95: ; preds = %16
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @_comp128_compression_round(i32* nocapture %0, i32 %1, i32* nocapture %2) {
%4 = sub nsw i32 4, %1
%5 = icmp eq i32 %1, 31
br i1 %5, label %48, label %6
6: ; preds = %3
%7 = shl nuw nsw i32 1, %1
%8 = shl nuw i32 1, %4
%9 = icmp eq i32 %1, -27
%10 = shl i32 2, %4
%11 = shl i32 32, %4
%12 = add nsw i32 %11, -1
%13 = sext i32 %8 to i64
%14 = call i32 @llvm.smax.i32(i32 %8, i32 1)
%15 = sext i32 %10 to i64
%16 = call i32 @llvm.smax.i32(i32 %7, i32 1)
%17 = zext i32 %16 to i64
%18 = zext i32 %14 to i64
br label %19
19: ; preds = %6, %45
%20 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %46, %45 ]
br i1 %9, label %45, label %21
21: ; preds = %19
%22 = mul nsw i64 %20, %15
br label %23
23: ; preds = %21, %23
%24 = phi i64 [ 0, %21 ], [ %43, %23 ]
%25 = add nsw i64 %24, %22
%26 = add nsw i64 %25, %13
%27 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %25
%28 = load i32, i32* %27
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %26
%30 = load i32, i32* %29
%31 = shl i32 %30, 1
%32 = add nsw i32 %31, %28
%33 = and i32 %32, %12
%34 = shl i32 %28, 1
%35 = add nsw i32 %34, %30
%36 = and i32 %35, %12
%37 = sext i32 %33 to i64
%38 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %37
%39 = load i32, i32* %38
store i32 %39, i32* %27
%40 = sext i32 %36 to i64
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %40
%42 = load i32, i32* %41
store i32 %42, i32* %29
%43 = add nuw nsw i64 %24, 1
%44 = icmp eq i64 %43, %18
br i1 %44, label %45, label %23
45: ; preds = %23, %19
%46 = add nuw nsw i64 %20, 1
%47 = icmp eq i64 %46, %17
br i1 %47, label %48, label %19
48: ; preds = %45, %3
ret void
}