#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 */
uint8_t mul_gf(uint8_t a, uint8_t b) {
  uint8_t out = 0, hi, i;
  for (i = 0; i < 8; i++) {
    if (b & 1)
      out ^= a;
    hi = a & 0x80;
    a <<= 1;
    if (hi)
      a ^= 0x1b;
    b >>= 1;
  }
  return out;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mul_gf>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
movl   $0x0,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x8,-0x14(%rbp)
jge    1178 <mul_gf+0x78>
mov    -0x8(%rbp),%eax
and    $0x1,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     113a <mul_gf+0x3a>
mov    -0x4(%rbp),%eax
xor    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
and    $0x80,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x10(%rbp)
je     1161 <mul_gf+0x61>
mov    -0x4(%rbp),%eax
xor    $0x1b,%eax
mov    %eax,-0x4(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
sar    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x8(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1118 <mul_gf+0x18>
mov    -0xc(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mul_gf>:
mov    %esi,%r8d
and    $0x1,%r8d
neg    %r8d
and    %edi,%r8d
lea    (%rdi,%rdi,1),%eax
mov    %eax,%r9d
xor    $0x1b,%r9d
test   $0x80,%dil
cmove  %eax,%r9d
mov    %esi,%edi
mov    %esi,%ecx
mov    %esi,%eax
shl    $0x1e,%edi
sar    $0x1f,%edi
and    %r9d,%edi
xor    %r8d,%edi
lea    (%r9,%r9,1),%r8d
mov    %r8d,%edx
xor    $0x1b,%edx
test   $0x80,%r9b
cmove  %r8d,%edx
shl    $0x1d,%ecx
sar    $0x1f,%ecx
and    %edx,%ecx
xor    %edi,%ecx
lea    (%rdx,%rdx,1),%r8d
mov    %r8d,%edi
xor    $0x1b,%edi
test   $0x80,%dl
cmove  %r8d,%edi
shl    $0x1c,%eax
sar    $0x1f,%eax
and    %edi,%eax
xor    %ecx,%eax
lea    (%rdi,%rdi,1),%ecx
mov    %ecx,%r8d
xor    $0x1b,%r8d
test   $0x80,%dil
cmove  %ecx,%r8d
mov    %esi,%ecx
mov    %esi,%edi
mov    %esi,%edx
shl    $0x1b,%ecx
sar    $0x1f,%ecx
and    %r8d,%ecx
xor    %eax,%ecx
lea    (%r8,%r8,1),%r9d
mov    %r9d,%eax
xor    $0x1b,%eax
test   $0x80,%r8b
cmove  %r9d,%eax
shl    $0x1a,%edi
sar    $0x1f,%edi
and    %eax,%edi
xor    %ecx,%edi
lea    (%rax,%rax,1),%r8d
mov    %r8d,%ecx
xor    $0x1b,%ecx
test   $0x80,%al
cmove  %r8d,%ecx
shl    $0x19,%edx
sar    $0x1f,%edx
and    %ecx,%edx
xor    %edi,%edx
lea    (%rcx,%rcx,1),%eax
mov    %eax,%edi
xor    $0x1b,%edi
test   $0x80,%cl
cmove  %eax,%edi
movsbl %sil,%eax
sar    $0x7,%eax
and    %edi,%eax
xor    %edx,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @mul_gf(i32 %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
store i32 %0, i32* %3
store i32 %1, i32* %4
store i32 0, i32* %5
store i32 0, i32* %7
br label %8
8: ; preds = %32, %2
%9 = load i32, i32* %7
%10 = icmp slt i32 %9, 8
br i1 %10, label %11, label %35
11: ; preds = %8
%12 = load i32, i32* %4
%13 = and i32 %12, 1
%14 = icmp ne i32 %13, 0
br i1 %14, label %15, label %19
15: ; preds = %11
%16 = load i32, i32* %3
%17 = load i32, i32* %5
%18 = xor i32 %17, %16
store i32 %18, i32* %5
br label %19
19: ; preds = %15, %11
%20 = load i32, i32* %3
%21 = and i32 %20, 128
store i32 %21, i32* %6
%22 = load i32, i32* %3
%23 = shl i32 %22, 1
store i32 %23, i32* %3
%24 = load i32, i32* %6
%25 = icmp ne i32 %24, 0
br i1 %25, label %26, label %29
26: ; preds = %19
%27 = load i32, i32* %3
%28 = xor i32 %27, 27
store i32 %28, i32* %3
br label %29
29: ; preds = %26, %19
%30 = load i32, i32* %4
%31 = ashr i32 %30, 1
store i32 %31, i32* %4
br label %32
32: ; preds = %29
%33 = load i32, i32* %7
%34 = add nsw i32 %33, 1
store i32 %34, i32* %7
br label %8
35: ; preds = %8
%36 = load i32, i32* %5
ret i32 %36
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @mul_gf(i32 %0, i32 %1) {
%3 = and i32 %1, 1
%4 = icmp eq i32 %3, 0
%5 = select i1 %4, i32 0, i32 %0
%6 = and i32 %0, 128
%7 = shl i32 %0, 1
%8 = icmp eq i32 %6, 0
%9 = xor i32 %7, 27
%10 = select i1 %8, i32 %7, i32 %9
%11 = and i32 %1, 2
%12 = icmp eq i32 %11, 0
%13 = select i1 %12, i32 0, i32 %10
%14 = xor i32 %13, %5
%15 = and i32 %10, 128
%16 = shl i32 %10, 1
%17 = icmp eq i32 %15, 0
%18 = xor i32 %16, 27
%19 = select i1 %17, i32 %16, i32 %18
%20 = and i32 %1, 4
%21 = icmp eq i32 %20, 0
%22 = select i1 %21, i32 0, i32 %19
%23 = xor i32 %22, %14
%24 = and i32 %19, 128
%25 = shl i32 %19, 1
%26 = icmp eq i32 %24, 0
%27 = xor i32 %25, 27
%28 = select i1 %26, i32 %25, i32 %27
%29 = and i32 %1, 8
%30 = icmp eq i32 %29, 0
%31 = select i1 %30, i32 0, i32 %28
%32 = xor i32 %31, %23
%33 = and i32 %28, 128
%34 = shl i32 %28, 1
%35 = icmp eq i32 %33, 0
%36 = xor i32 %34, 27
%37 = select i1 %35, i32 %34, i32 %36
%38 = and i32 %1, 16
%39 = icmp eq i32 %38, 0
%40 = select i1 %39, i32 0, i32 %37
%41 = xor i32 %40, %32
%42 = and i32 %37, 128
%43 = shl i32 %37, 1
%44 = icmp eq i32 %42, 0
%45 = xor i32 %43, 27
%46 = select i1 %44, i32 %43, i32 %45
%47 = and i32 %1, 32
%48 = icmp eq i32 %47, 0
%49 = select i1 %48, i32 0, i32 %46
%50 = xor i32 %49, %41
%51 = and i32 %46, 128
%52 = shl i32 %46, 1
%53 = icmp eq i32 %51, 0
%54 = xor i32 %52, 27
%55 = select i1 %53, i32 %52, i32 %54
%56 = and i32 %1, 64
%57 = icmp eq i32 %56, 0
%58 = select i1 %57, i32 0, i32 %55
%59 = xor i32 %58, %50
%60 = and i32 %55, 128
%61 = shl i32 %55, 1
%62 = icmp eq i32 %60, 0
%63 = xor i32 %61, 27
%64 = select i1 %62, i32 %61, i32 %63
%65 = and i32 %1, 128
%66 = icmp eq i32 %65, 0
%67 = select i1 %66, i32 0, i32 %64
%68 = xor i32 %67, %59
ret i32 %68
}