#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 /*<<< orphan*/ uint8_t;
typedef int uint64_t;
typedef int /*<<< orphan*/ uint32_t;

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ blkcpy(int /*<<< orphan*/ *, int /*<<< orphan*/ *, int);
int /*<<< orphan*/ blkxor(int /*<<< orphan*/ *, int /*<<< orphan*/ *, int);
int /*<<< orphan*/ blockmix_salsa8(int /*<<< orphan*/ *, int /*<<< orphan*/ *,
                                   int /*<<< orphan*/ *, size_t);
int integerify(int /*<<< orphan*/ *, size_t);
int /*<<< orphan*/ le32dec(int /*<<< orphan*/ *);
int /*<<< orphan*/ le32enc(int /*<<< orphan*/ *, int /*<<< orphan*/);
void smix(uint8_t *B, size_t r, uint64_t N, uint32_t *V, uint32_t *XY) {
  uint32_t *X = XY;
  uint32_t *Y = &XY[32 * r];
  uint32_t *Z = &XY[64 * r];
  uint64_t i;
  uint64_t j;
  size_t k;
  for (k = 0; k < 32 * r; k++)
    X[k] = le32dec(&B[4 * k]);
  for (i = 0; i < N; i += 2) {
    blkcpy(&V[i * (32 * r)], X, 128 * r);
    blockmix_salsa8(X, Y, Z, r);
    blkcpy(&V[(i + 1) * (32 * r)], Y, 128 * r);
    blockmix_salsa8(Y, X, Z, r);
  }
  for (i = 0; i < N; i += 2) {
    j = integerify(X, r) & (N - 1);
    blkxor(X, &V[j * (32 * r)], 128 * r);
    blockmix_salsa8(X, Y, Z, r);
    j = integerify(Y, r) & (N - 1);
    blkxor(Y, &V[j * (32 * r)], 128 * r);
    blockmix_salsa8(Y, X, Z, r);
  }
  for (k = 0; k < 32 * r; k++)
    le32enc(&B[4 * k], X[k]);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<smix>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x50,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
mov    %r8,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
shl    $0x5,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
shl    $0x6,%rcx
shl    $0x2,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
movq   $0x0,-0x50(%rbp)
mov    -0x50(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
shl    $0x5,%rcx
cmp    %rcx,%rax
jae    1204 <smix+0xa4>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x50(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
call   1030 <le32dec@plt>
mov    %eax,%edx
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x50(%rbp),%rcx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x50(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x50(%rbp)
jmp    11b9 <smix+0x59>
movl   $0x0,-0x44(%rbp)
mov    -0x44(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    12af <smix+0x14f>
mov    -0x20(%rbp),%rdi
movslq -0x44(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
shl    $0x5,%rcx
imul   %rcx,%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x30(%rbp),%rsi
mov    -0x10(%rbp),%rax
shl    $0x7,%rax
mov    %eax,%edx
call   1080 <blkcpy@plt>
mov    -0x30(%rbp),%rdi
mov    -0x38(%rbp),%rsi
mov    -0x40(%rbp),%rdx
mov    -0x10(%rbp),%rcx
call   1050 <blockmix_salsa8@plt>
mov    -0x20(%rbp),%rdi
mov    -0x44(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
cltq
mov    -0x10(%rbp),%rcx
shl    $0x5,%rcx
imul   %rcx,%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x38(%rbp),%rsi
mov    -0x10(%rbp),%rax
shl    $0x7,%rax
mov    %eax,%edx
call   1080 <blkcpy@plt>
mov    -0x38(%rbp),%rdi
mov    -0x30(%rbp),%rsi
mov    -0x40(%rbp),%rdx
mov    -0x10(%rbp),%rcx
call   1050 <blockmix_salsa8@plt>
mov    -0x44(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
jmp    120b <smix+0xab>
movl   $0x0,-0x44(%rbp)
mov    -0x44(%rbp),%eax
cmp    -0x14(%rbp),%eax
jge    1386 <smix+0x226>
mov    -0x30(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
call   1040 <integerify@plt>
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
and    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x48(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%rsi
movslq -0x48(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
shl    $0x5,%rcx
imul   %rcx,%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
mov    -0x10(%rbp),%rax
shl    $0x7,%rax
mov    %eax,%edx
call   1070 <blkxor@plt>
mov    -0x30(%rbp),%rdi
mov    -0x38(%rbp),%rsi
mov    -0x40(%rbp),%rdx
mov    -0x10(%rbp),%rcx
call   1050 <blockmix_salsa8@plt>
mov    -0x38(%rbp),%rdi
mov    -0x10(%rbp),%rsi
call   1040 <integerify@plt>
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
and    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x48(%rbp)
mov    -0x38(%rbp),%rdi
mov    -0x20(%rbp),%rsi
movslq -0x48(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
shl    $0x5,%rcx
imul   %rcx,%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rsi
mov    -0x10(%rbp),%rax
shl    $0x7,%rax
mov    %eax,%edx
call   1070 <blkxor@plt>
mov    -0x38(%rbp),%rdi
mov    -0x30(%rbp),%rsi
mov    -0x40(%rbp),%rdx
mov    -0x10(%rbp),%rcx
call   1050 <blockmix_salsa8@plt>
mov    -0x44(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x44(%rbp)
jmp    12b6 <smix+0x156>
movq   $0x0,-0x50(%rbp)
mov    -0x50(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
shl    $0x5,%rcx
cmp    %rcx,%rax
jae    13d7 <smix+0x277>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
mov    -0x50(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
shl    $0x2,%rax
add    %rax,%rdi
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    -0x50(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,4),%esi
call   1060 <le32enc@plt>
mov    -0x50(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x50(%rbp)
jmp    138e <smix+0x22e>
add    $0x50,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<smix>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
sub    $0x58,%rsp
mov    %r8,%r12
mov    %rcx,0x40(%rsp)
mov    %rdx,0x30(%rsp)
mov    %rdi,%r14
mov    %rsi,0x20(%rsp)
mov    %rsi,%r15
shl    $0x5,%r15
je     11b9 <smix+0x59>
xor    %ebx,%ebx
mov    %r14,%rbp
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rbp,%rdi
call   1030 <le32dec@plt>
mov    %eax,(%r12,%rbx,4)
add    $0x1,%rbx
add    $0x10,%rbp
cmp    %rbx,%r15
jne    11a0 <smix+0x40>
mov    %r14,0x48(%rsp)
cmpl   $0x0,0x30(%rsp)
mov    %r15,%rbx
mov    0x40(%rsp),%r15
mov    0x20(%rsp),%rcx
mov    %r12,0x18(%rsp)
jle    1355 <smix+0x1f5>
mov    %rbx,0x28(%rsp)
mov    %rcx,%rdx
shl    $0x7,%rdx
mov    %rcx,%rax
shl    $0x8,%rax
mov    %rdx,0x50(%rsp)
mov    0x18(%rsp),%rsi
lea    (%rsi,%rdx,1),%r12
mov    %rax,0x10(%rsp)
add    %rsi,%rax
mov    %rax,0x38(%rsp)
mov    %ecx,%eax
shl    $0x7,%eax
mov    %eax,0xc(%rsp)
xor    %r13d,%r13d
mov    0x18(%rsp),%rbx
mov    0xc(%rsp),%ebp
mov    0x20(%rsp),%r14
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
mov    %r15,%rdi
mov    %rbx,%rsi
mov    %ebp,%edx
call   1080 <blkcpy@plt>
mov    %rbx,%rdi
mov    %r12,%rsi
mov    0x38(%rsp),%rdx
mov    %r14,%rcx
call   1050 <blockmix_salsa8@plt>
mov    0x50(%rsp),%rax
lea    (%r15,%rax,1),%rdi
mov    %r12,%rsi
mov    %ebp,%edx
call   1080 <blkcpy@plt>
mov    %r12,%rdi
mov    %rbx,%rsi
mov    0x38(%rsp),%rdx
mov    %r14,%rcx
call   1050 <blockmix_salsa8@plt>
mov    0x30(%rsp),%rax
add    0x10(%rsp),%r15
add    $0x2,%r13d
cmp    %eax,%r13d
jl     1230 <smix+0xd0>
test   %eax,%eax
mov    0x28(%rsp),%rbx
mov    0x40(%rsp),%rbp
mov    0x20(%rsp),%r13
jle    1355 <smix+0x1f5>
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,0x10(%rsp)
mov    %r13d,%eax
shl    $0x7,%eax
mov    %eax,0xc(%rsp)
xor    %r15d,%r15d
mov    0x18(%rsp),%r14
nopl   0x0(%rax)
mov    %r14,%rdi
mov    %r13,%rsi
call   1040 <integerify@plt>
and    0x10(%rsp),%eax
cltq
imul   %rbx,%rax
lea    0x0(,%rax,4),%rsi
add    %rbp,%rsi
mov    %r14,%rdi
mov    0xc(%rsp),%edx
call   1070 <blkxor@plt>
mov    %r14,%rdi
mov    %r12,%rsi
mov    0x38(%rsp),%rbx
mov    %rbx,%rdx
mov    %r13,%rcx
call   1050 <blockmix_salsa8@plt>
mov    %r12,%rdi
mov    %r13,%rsi
call   1040 <integerify@plt>
and    0x10(%rsp),%eax
cltq
imul   0x28(%rsp),%rax
lea    0x0(,%rax,4),%rsi
add    %rbp,%rsi
mov    %r12,%rdi
mov    0xc(%rsp),%edx
call   1070 <blkxor@plt>
mov    %r12,%rdi
mov    %r14,%rsi
mov    %rbx,%rdx
mov    0x28(%rsp),%rbx
mov    %r13,%rcx
call   1050 <blockmix_salsa8@plt>
add    $0x2,%r15d
cmp    0x30(%rsp),%r15d
jl     12c0 <smix+0x160>
test   %rbx,%rbx
mov    0x48(%rsp),%rbp
mov    0x18(%rsp),%r14
je     1389 <smix+0x229>
mov    %rbx,%r15
xor    %ebx,%ebx
nopl   0x0(%rax)
mov    (%r14,%rbx,4),%esi
mov    %rbp,%rdi
call   1060 <le32enc@plt>
add    $0x1,%rbx
add    $0x10,%rbp
cmp    %rbx,%r15
jne    1370 <smix+0x210>
add    $0x58,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @smix(i32* %0, i64 %1, i32 %2, i32* %3, i32* %4) {
%6 = alloca i32*
%7 = alloca i64
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32*
%10 = alloca i32*
%11 = alloca i32*
%12 = alloca i32*
%13 = alloca i32*
%14 = alloca i32
%15 = alloca i32
%16 = alloca i64
store i32* %0, i32** %6
store i64 %1, i64* %7
store i32 %2, i32* %8
store i32* %3, i32** %9
store i32* %4, i32** %10
%17 = load i32*, i32** %10
store i32* %17, i32** %11
%18 = load i32*, i32** %10
%19 = load i64, i64* %7
%20 = mul i64 32, %19
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %18, i64 %20
store i32* %21, i32** %12
%22 = load i32*, i32** %10
%23 = load i64, i64* %7
%24 = mul i64 64, %23
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %22, i64 %24
store i32* %25, i32** %13
store i64 0, i64* %16
br label %26
26: ; preds = %40, %5
%27 = load i64, i64* %16
%28 = load i64, i64* %7
%29 = mul i64 32, %28
%30 = icmp ult i64 %27, %29
br i1 %30, label %31, label %43
31: ; preds = %26
%32 = load i32*, i32** %6
%33 = load i64, i64* %16
%34 = mul i64 4, %33
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %32, i64 %34
%36 = call i32 @le32dec(i32* %35)
%37 = load i32*, i32** %11
%38 = load i64, i64* %16
%39 = getelementptr inbounds i32, i32* %37, i64 %38
store i32 %36, i32* %39
br label %40
40: ; preds = %31
%41 = load i64, i64* %16
%42 = add i64 %41, 1
store i64 %42, i64* %16
br label %26
43: ; preds = %26
store i32 0, i32* %14
br label %44
44: ; preds = %84, %43
%45 = load i32, i32* %14
%46 = load i32, i32* %8
%47 = icmp slt i32 %45, %46
br i1 %47, label %48, label %87
48: ; preds = %44
%49 = load i32*, i32** %9
%50 = load i32, i32* %14
%51 = sext i32 %50 to i64
%52 = load i64, i64* %7
%53 = mul i64 32, %52
%54 = mul i64 %51, %53
%55 = getelementptr inbounds i32, i32* %49, i64 %54
%56 = load i32*, i32** %11
%57 = load i64, i64* %7
%58 = mul i64 128, %57
%59 = trunc i64 %58 to i32
%60 = call i32 @blkcpy(i32* %55, i32* %56, i32 %59)
%61 = load i32*, i32** %11
%62 = load i32*, i32** %12
%63 = load i32*, i32** %13
%64 = load i64, i64* %7
%65 = call i32 @blockmix_salsa8(i32* %61, i32* %62, i32* %63, i64 %64)
%66 = load i32*, i32** %9
%67 = load i32, i32* %14
%68 = add nsw i32 %67, 1
%69 = sext i32 %68 to i64
%70 = load i64, i64* %7
%71 = mul i64 32, %70
%72 = mul i64 %69, %71
%73 = getelementptr inbounds i32, i32* %66, i64 %72
%74 = load i32*, i32** %12
%75 = load i64, i64* %7
%76 = mul i64 128, %75
%77 = trunc i64 %76 to i32
%78 = call i32 @blkcpy(i32* %73, i32* %74, i32 %77)
%79 = load i32*, i32** %12
%80 = load i32*, i32** %11
%81 = load i32*, i32** %13
%82 = load i64, i64* %7
%83 = call i32 @blockmix_salsa8(i32* %79, i32* %80, i32* %81, i64 %82)
br label %84
84: ; preds = %48
%85 = load i32, i32* %14
%86 = add nsw i32 %85, 2
store i32 %86, i32* %14
br label %44
87: ; preds = %44
store i32 0, i32* %14
br label %88
88: ; preds = %139, %87
%89 = load i32, i32* %14
%90 = load i32, i32* %8
%91 = icmp slt i32 %89, %90
br i1 %91, label %92, label %142
92: ; preds = %88
%93 = load i32*, i32** %11
%94 = load i64, i64* %7
%95 = call i32 @integerify(i32* %93, i64 %94)
%96 = load i32, i32* %8
%97 = sub nsw i32 %96, 1
%98 = and i32 %95, %97
store i32 %98, i32* %15
%99 = load i32*, i32** %11
%100 = load i32*, i32** %9
%101 = load i32, i32* %15
%102 = sext i32 %101 to i64
%103 = load i64, i64* %7
%104 = mul i64 32, %103
%105 = mul i64 %102, %104
%106 = getelementptr inbounds i32, i32* %100, i64 %105
%107 = load i64, i64* %7
%108 = mul i64 128, %107
%109 = trunc i64 %108 to i32
%110 = call i32 @blkxor(i32* %99, i32* %106, i32 %109)
%111 = load i32*, i32** %11
%112 = load i32*, i32** %12
%113 = load i32*, i32** %13
%114 = load i64, i64* %7
%115 = call i32 @blockmix_salsa8(i32* %111, i32* %112, i32* %113, i64 %114)
%116 = load i32*, i32** %12
%117 = load i64, i64* %7
%118 = call i32 @integerify(i32* %116, i64 %117)
%119 = load i32, i32* %8
%120 = sub nsw i32 %119, 1
%121 = and i32 %118, %120
store i32 %121, i32* %15
%122 = load i32*, i32** %12
%123 = load i32*, i32** %9
%124 = load i32, i32* %15
%125 = sext i32 %124 to i64
%126 = load i64, i64* %7
%127 = mul i64 32, %126
%128 = mul i64 %125, %127
%129 = getelementptr inbounds i32, i32* %123, i64 %128
%130 = load i64, i64* %7
%131 = mul i64 128, %130
%132 = trunc i64 %131 to i32
%133 = call i32 @blkxor(i32* %122, i32* %129, i32 %132)
%134 = load i32*, i32** %12
%135 = load i32*, i32** %11
%136 = load i32*, i32** %13
%137 = load i64, i64* %7
%138 = call i32 @blockmix_salsa8(i32* %134, i32* %135, i32* %136, i64 %137)
br label %139
139: ; preds = %92
%140 = load i32, i32* %14
%141 = add nsw i32 %140, 2
store i32 %141, i32* %14
br label %88
142: ; preds = %88
store i64 0, i64* %16
br label %143
143: ; preds = %158, %142
%144 = load i64, i64* %16
%145 = load i64, i64* %7
%146 = mul i64 32, %145
%147 = icmp ult i64 %144, %146
br i1 %147, label %148, label %161
148: ; preds = %143
%149 = load i32*, i32** %6
%150 = load i64, i64* %16
%151 = mul i64 4, %150
%152 = getelementptr inbounds i32, i32* %149, i64 %151
%153 = load i32*, i32** %11
%154 = load i64, i64* %16
%155 = getelementptr inbounds i32, i32* %153, i64 %154
%156 = load i32, i32* %155
%157 = call i32 @le32enc(i32* %152, i32 %156)
br label %158
158: ; preds = %148
%159 = load i64, i64* %16
%160 = add i64 %159, 1
store i64 %160, i64* %16
br label %143
161: ; preds = %143
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @smix(i32* %0, i64 %1, i32 %2, i32* %3, i32* %4) {
%6 = shl i64 %1, 5
%7 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %6
%8 = shl i64 %1, 6
%9 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %8
%10 = icmp eq i64 %6, 0
br i1 %10, label %11, label %16
11: ; preds = %16, %5
%12 = icmp sgt i32 %2, 0
br i1 %12, label %13, label %43
13: ; preds = %11
%14 = trunc i64 %1 to i32
%15 = shl i32 %14, 7
br label %29
16: ; preds = %5, %16
%17 = phi i64 [ %22, %16 ], [ 0, %5 ]
%18 = shl i64 %17, 2
%19 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %18
%20 = tail call i32 @le32dec(i32* %19)
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %17
store i32 %20, i32* %21
%22 = add nuw i64 %17, 1
%23 = icmp eq i64 %22, %6
br i1 %23, label %11, label %16
24: ; preds = %29
br i1 %12, label %25, label %43
25: ; preds = %24
%26 = add nsw i32 %2, -1
%27 = trunc i64 %1 to i32
%28 = shl i32 %27, 7
br label %44
29: ; preds = %13, %29
%30 = phi i64 [ 0, %13 ], [ %40, %29 ]
%31 = mul i64 %6, %30
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %31
%33 = tail call i32 @blkcpy(i32* %32, i32* %4, i32 %15)
%34 = tail call i32 @blockmix_salsa8(i32* %4, i32* %7, i32* %9, i64 %1)
%35 = or i64 %30, 1
%36 = mul i64 %6, %35
%37 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %36
%38 = tail call i32 @blkcpy(i32* %37, i32* %7, i32 %15)
%39 = tail call i32 @blockmix_salsa8(i32* %7, i32* %4, i32* %9, i64 %1)
%40 = add nuw i64 %30, 2
%41 = trunc i64 %40 to i32
%42 = icmp slt i32 %41, %2
br i1 %42, label %29, label %24
43: ; preds = %44, %11, %24
br i1 %10, label %71, label %62
44: ; preds = %25, %44
%45 = phi i32 [ 0, %25 ], [ %60, %44 ]
%46 = tail call i32 @integerify(i32* %4, i64 %1)
%47 = and i32 %46, %26
%48 = sext i32 %47 to i64
%49 = mul i64 %6, %48
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %49
%51 = tail call i32 @blkxor(i32* %4, i32* %50, i32 %28)
%52 = tail call i32 @blockmix_salsa8(i32* %4, i32* %7, i32* %9, i64 %1)
%53 = tail call i32 @integerify(i32* %7, i64 %1)
%54 = and i32 %53, %26
%55 = sext i32 %54 to i64
%56 = mul i64 %6, %55
%57 = getelementptr inbounds i32, i32* %3, i64 %56
%58 = tail call i32 @blkxor(i32* %7, i32* %57, i32 %28)
%59 = tail call i32 @blockmix_salsa8(i32* %7, i32* %4, i32* %9, i64 %1)
%60 = add nuw nsw i32 %45, 2
%61 = icmp slt i32 %60, %2
br i1 %61, label %44, label %43
62: ; preds = %43, %62
%63 = phi i64 [ %69, %62 ], [ 0, %43 ]
%64 = shl i64 %63, 2
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %64
%66 = getelementptr inbounds i32, i32* %4, i64 %63
%67 = load i32, i32* %66
%68 = tail call i32 @le32enc(i32* %65, i32 %67)
%69 = add nuw i64 %63, 1
%70 = icmp eq i64 %69, %6
br i1 %70, label %71, label %62
71: ; preds = %62, %43
ret void
}