#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 */

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ curve25519_squeeze(unsigned int *);
void curve25519_square(unsigned int out[32], const unsigned int a[32]) {
  unsigned int i;
  unsigned int j;
  unsigned int u;
  for (i = 0; i < 32; ++i) {
    u = 0;
    for (j = 0; j < i - j; ++j)
      u += a[j] * a[i - j];
    for (j = i + 1; j < i + 32 - j; ++j)
      u += 38 * a[j] * a[i + 32 - j];
    u *= 2;
    if ((i & 1) == 0) {
      u += a[i / 2] * a[i / 2];
      u += 38 * a[i / 2 + 16] * a[i / 2 + 16];
    }
    out[i] = u;
  }
  curve25519_squeeze(out);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<curve25519_square>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
cmpl   $0x20,-0x14(%rbp)
jae    1251 <curve25519_square+0x141>
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sub    -0x18(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jae    117e <curve25519_square+0x6e>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    -0x14(%rbp),%edx
sub    -0x18(%rbp),%edx
mov    %edx,%edx
imul   (%rcx,%rdx,4),%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    113f <curve25519_square+0x2f>
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
add    $0x20,%ecx
sub    -0x18(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jae    11cd <curve25519_square+0xbd>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
imul   $0x26,(%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    -0x14(%rbp),%edx
add    $0x20,%edx
sub    -0x18(%rbp),%edx
mov    %edx,%edx
imul   (%rcx,%rdx,4),%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1187 <curve25519_square+0x77>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
and    $0x1,%eax
cmp    $0x0,%eax
jne    1236 <curve25519_square+0x126>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
shr    $0x1,%ecx
mov    %ecx,%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    -0x14(%rbp),%edx
shr    $0x1,%edx
mov    %edx,%edx
imul   (%rcx,%rdx,4),%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
shr    $0x1,%ecx
add    $0x10,%ecx
mov    %ecx,%ecx
imul   $0x26,(%rax,%rcx,4),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
mov    -0x14(%rbp),%edx
shr    $0x1,%edx
add    $0x10,%edx
mov    %edx,%edx
imul   (%rcx,%rdx,4),%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
mov    %edx,(%rax,%rcx,4)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    1127 <curve25519_square+0x17>
mov    -0x8(%rbp),%rdi
call   1030 <curve25519_squeeze@plt>
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<curve25519_square>:
mov    $0x1,%r9d
xor    %r10d,%r10d
jmp    1135 <curve25519_square+0x25>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %r11d,(%rdi,%r10,4)
add    $0x1,%r9
mov    %r8,%r10
cmp    $0x20,%r8
je     11cb <curve25519_square+0xbb>
mov    $0x1,%r8d
mov    $0x0,%r11d
test   %r10,%r10
je     1174 <curve25519_square+0x64>
lea    -0x1(%r10),%rax
xor    %ecx,%ecx
xor    %r11d,%r11d
nop
mov    0x4(%rsi,%rax,4),%edx
imul   (%rsi,%rcx,4),%edx
add    %edx,%r11d
add    $0x1,%rcx
mov    %eax,%edx
add    $0xffffffffffffffff,%rax
cmp    %rdx,%rcx
jb     1150 <curve25519_square+0x40>
lea    0x1(%r10),%r8
cmp    $0x1d,%r10
ja     119d <curve25519_square+0x8d>
mov    $0x1e,%eax
mov    %r9,%rcx
nopl   0x0(%rax)
mov    (%rsi,%rcx,4),%edx
imul   0x4(%rsi,%rax,4),%edx
imul   $0x26,%edx,%edx
add    %edx,%r11d
add    $0x1,%rcx
mov    %eax,%edx
add    $0xffffffffffffffff,%rax
cmp    %rdx,%rcx
jb     1180 <curve25519_square+0x70>
add    %r11d,%r11d
test   $0x1,%r10b
jne    1120 <curve25519_square+0x10>
mov    %r10d,%eax
shr    %eax
mov    (%rsi,%rax,4),%ecx
mov    0x40(%rsi,%rax,4),%eax
imul   %ecx,%ecx
add    %r11d,%ecx
imul   %eax,%eax
imul   $0x26,%eax,%r11d
add    %ecx,%r11d
jmp    1120 <curve25519_square+0x10>
jmp    1030 <curve25519_squeeze@plt>

LLVM IR (-O0):
define void @curve25519_square(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
br label %8
8: ; preds = %114, %2
%9 = load i32, i32* %5
%10 = icmp ult i32 %9, 32
br i1 %10, label %11, label %117
11: ; preds = %8
store i32 0, i32* %7
store i32 0, i32* %6
br label %12
12: ; preds = %34, %11
%13 = load i32, i32* %6
%14 = load i32, i32* %5
%15 = load i32, i32* %6
%16 = sub i32 %14, %15
%17 = icmp ult i32 %13, %16
br i1 %17, label %18, label %37
18: ; preds = %12
%19 = load i32*, i32** %4
%20 = load i32, i32* %6
%21 = zext i32 %20 to i64
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %19, i64 %21
%23 = load i32, i32* %22
%24 = load i32*, i32** %4
%25 = load i32, i32* %5
%26 = load i32, i32* %6
%27 = sub i32 %25, %26
%28 = zext i32 %27 to i64
%29 = getelementptr inbounds i32, i32* %24, i64 %28
%30 = load i32, i32* %29
%31 = mul i32 %23, %30
%32 = load i32, i32* %7
%33 = add i32 %32, %31
store i32 %33, i32* %7
br label %34
34: ; preds = %18
%35 = load i32, i32* %6
%36 = add i32 %35, 1
store i32 %36, i32* %6
br label %12
37: ; preds = %12
%38 = load i32, i32* %5
%39 = add i32 %38, 1
store i32 %39, i32* %6
br label %40
40: ; preds = %65, %37
%41 = load i32, i32* %6
%42 = load i32, i32* %5
%43 = add i32 %42, 32
%44 = load i32, i32* %6
%45 = sub i32 %43, %44
%46 = icmp ult i32 %41, %45
br i1 %46, label %47, label %68
47: ; preds = %40
%48 = load i32*, i32** %4
%49 = load i32, i32* %6
%50 = zext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds i32, i32* %48, i64 %50
%52 = load i32, i32* %51
%53 = mul i32 38, %52
%54 = load i32*, i32** %4
%55 = load i32, i32* %5
%56 = add i32 %55, 32
%57 = load i32, i32* %6
%58 = sub i32 %56, %57
%59 = zext i32 %58 to i64
%60 = getelementptr inbounds i32, i32* %54, i64 %59
%61 = load i32, i32* %60
%62 = mul i32 %53, %61
%63 = load i32, i32* %7
%64 = add i32 %63, %62
store i32 %64, i32* %7
br label %65
65: ; preds = %47
%66 = load i32, i32* %6
%67 = add i32 %66, 1
store i32 %67, i32* %6
br label %40
68: ; preds = %40
%69 = load i32, i32* %7
%70 = mul i32 %69, 2
store i32 %70, i32* %7
%71 = load i32, i32* %5
%72 = and i32 %71, 1
%73 = icmp eq i32 %72, 0
br i1 %73, label %74, label %108
74: ; preds = %68
%75 = load i32*, i32** %4
%76 = load i32, i32* %5
%77 = udiv i32 %76, 2
%78 = zext i32 %77 to i64
%79 = getelementptr inbounds i32, i32* %75, i64 %78
%80 = load i32, i32* %79
%81 = load i32*, i32** %4
%82 = load i32, i32* %5
%83 = udiv i32 %82, 2
%84 = zext i32 %83 to i64
%85 = getelementptr inbounds i32, i32* %81, i64 %84
%86 = load i32, i32* %85
%87 = mul i32 %80, %86
%88 = load i32, i32* %7
%89 = add i32 %88, %87
store i32 %89, i32* %7
%90 = load i32*, i32** %4
%91 = load i32, i32* %5
%92 = udiv i32 %91, 2
%93 = add i32 %92, 16
%94 = zext i32 %93 to i64
%95 = getelementptr inbounds i32, i32* %90, i64 %94
%96 = load i32, i32* %95
%97 = mul i32 38, %96
%98 = load i32*, i32** %4
%99 = load i32, i32* %5
%100 = udiv i32 %99, 2
%101 = add i32 %100, 16
%102 = zext i32 %101 to i64
%103 = getelementptr inbounds i32, i32* %98, i64 %102
%104 = load i32, i32* %103
%105 = mul i32 %97, %104
%106 = load i32, i32* %7
%107 = add i32 %106, %105
store i32 %107, i32* %7
br label %108
108: ; preds = %74, %68
%109 = load i32, i32* %7
%110 = load i32*, i32** %3
%111 = load i32, i32* %5
%112 = zext i32 %111 to i64
%113 = getelementptr inbounds i32, i32* %110, i64 %112
store i32 %109, i32* %113
br label %114
114: ; preds = %108
%115 = load i32, i32* %5
%116 = add i32 %115, 1
store i32 %116, i32* %5
br label %8
117: ; preds = %8
%118 = load i32*, i32** %3
%119 = call i32 @curve25519_squeeze(i32* %118)
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @curve25519_square(i32* %0, i32* nocapture %1) {
br label %3
3: ; preds = %2, %63
%4 = phi i64 [ 1, %2 ], [ %66, %63 ]
%5 = phi i64 [ 0, %2 ], [ %43, %63 ]
%6 = icmp eq i64 %5, 0
br i1 %6, label %24, label %7
7: ; preds = %3, %7
%8 = phi i64 [ %17, %7 ], [ 0, %3 ]
%9 = phi i64 [ %18, %7 ], [ %5, %3 ]
%10 = phi i32 [ %16, %7 ], [ 0, %3 ]
%11 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %8
%12 = load i32, i32* %11
%13 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %9
%14 = load i32, i32* %13
%15 = mul i32 %14, %12
%16 = add i32 %15, %10
%17 = add nuw nsw i64 %8, 1
%18 = add nsw i64 %9, -1
%19 = and i64 %18, 4294967295
%20 = icmp ult i64 %17, %19
br i1 %20, label %7, label %21
21: ; preds = %7
%22 = add nuw nsw i64 %5, 1
%23 = icmp ult i64 %5, 30
br i1 %23, label %24, label %42
24: ; preds = %3, %21
%25 = phi i64 [ %22, %21 ], [ 1, %3 ]
%26 = phi i32 [ %16, %21 ], [ 0, %3 ]
br label %27
27: ; preds = %24, %27
%28 = phi i64 [ %4, %24 ], [ %38, %27 ]
%29 = phi i64 [ 31, %24 ], [ %39, %27 ]
%30 = phi i32 [ %26, %24 ], [ %37, %27 ]
%31 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %28
%32 = load i32, i32* %31
%33 = mul i32 %32, 38
%34 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %29
%35 = load i32, i32* %34
%36 = mul i32 %33, %35
%37 = add i32 %36, %30
%38 = add nuw nsw i64 %28, 1
%39 = add nsw i64 %29, -1
%40 = and i64 %39, 4294967295
%41 = icmp ult i64 %38, %40
br i1 %41, label %27, label %42
42: ; preds = %27, %21
%43 = phi i64 [ %22, %21 ], [ %25, %27 ]
%44 = phi i32 [ %16, %21 ], [ %37, %27 ]
%45 = shl i32 %44, 1
%46 = trunc i64 %5 to i32
%47 = and i32 %46, 1
%48 = icmp eq i32 %47, 0
br i1 %48, label %49, label %63
49: ; preds = %42
%50 = lshr i32 %46, 1
%51 = zext i32 %50 to i64
%52 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %51
%53 = load i32, i32* %52
%54 = mul i32 %53, %53
%55 = add i32 %54, %45
%56 = add nuw i32 %50, 16
%57 = zext i32 %56 to i64
%58 = getelementptr inbounds i32, i32* %1, i64 %57
%59 = load i32, i32* %58
%60 = mul i32 %59, 38
%61 = mul i32 %60, %59
%62 = add i32 %55, %61
br label %63
63: ; preds = %49, %42
%64 = phi i32 [ %62, %49 ], [ %45, %42 ]
%65 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 %5
store i32 %64, i32* %65
%66 = add nuw nsw i64 %4, 1
%67 = icmp eq i64 %43, 32
br i1 %67, label %68, label %3
68: ; preds = %63
%69 = tail call i32 @curve25519_squeeze(i32* %0)
ret void
}