#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 uint64_t;

/* Variables and functions */
void gmix_column(uint64_t *r) {
  unsigned char a[4];
  unsigned char b[4];
  unsigned char c;
  unsigned char h;
  for (c = 0; c < 4; c++) {
    a[c] = r[c];
    h = (unsigned char)((signed char)r[c] >> 7);
    b[c] = r[c] << 1;
    b[c] ^= 0x1B & h;
  }
  r[0] = b[0] ^ a[3] ^ a[2] ^ b[1] ^ a[1];
  r[1] = b[1] ^ a[0] ^ a[3] ^ b[2] ^ a[2];
  r[2] = b[2] ^ a[1] ^ a[0] ^ b[3] ^ a[3];
  r[3] = b[3] ^ a[2] ^ a[1] ^ b[0] ^ a[0];
}


x86 assembly (clang, -O0):
<gmix_column>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
movb   $0x0,-0x11(%rbp)
movzbl -0x11(%rbp),%eax
cmp    $0x4,%eax
jge    117d <gmix_column+0x7d>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movzbl -0x11(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
mov    %al,%cl
movzbl -0x11(%rbp),%eax
mov    %cl,-0xc(%rbp,%rax,1)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movzbl -0x11(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
movsbl %al,%eax
sar    $0x7,%eax
mov    %al,-0x12(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
movzbl -0x11(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
shl    $0x1,%eax
mov    %al,%cl
movzbl -0x11(%rbp),%eax
mov    %cl,-0x10(%rbp,%rax,1)
movzbl -0x12(%rbp),%edx
and    $0x1b,%edx
movzbl -0x11(%rbp),%eax
movzbl -0x10(%rbp,%rax,1),%ecx
xor    %edx,%ecx
mov    %cl,-0x10(%rbp,%rax,1)
mov    -0x11(%rbp),%al
add    $0x1,%al
mov    %al,-0x11(%rbp)
jmp    110c <gmix_column+0xc>
movzbl -0x10(%rbp),%ecx
movzbl -0x9(%rbp),%eax
xor    %eax,%ecx
movzbl -0xa(%rbp),%eax
xor    %eax,%ecx
movzbl -0xf(%rbp),%eax
xor    %eax,%ecx
movzbl -0xb(%rbp),%eax
xor    %eax,%ecx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %ecx,(%rax)
movzbl -0xf(%rbp),%ecx
movzbl -0xc(%rbp),%eax
xor    %eax,%ecx
movzbl -0x9(%rbp),%eax
xor    %eax,%ecx
movzbl -0xe(%rbp),%eax
xor    %eax,%ecx
movzbl -0xa(%rbp),%eax
xor    %eax,%ecx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %ecx,0x4(%rax)
movzbl -0xe(%rbp),%ecx
movzbl -0xb(%rbp),%eax
xor    %eax,%ecx
movzbl -0xc(%rbp),%eax
xor    %eax,%ecx
movzbl -0xd(%rbp),%eax
xor    %eax,%ecx
movzbl -0x9(%rbp),%eax
xor    %eax,%ecx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %ecx,0x8(%rax)
movzbl -0xd(%rbp),%ecx
movzbl -0xa(%rbp),%eax
xor    %eax,%ecx
movzbl -0xb(%rbp),%eax
xor    %eax,%ecx
movzbl -0x10(%rbp),%eax
xor    %eax,%ecx
movzbl -0xc(%rbp),%eax
xor    %eax,%ecx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %ecx,0xc(%rax)
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<gmix_column>:
push   %rbp
push   %rbx
mov    (%rdi),%r8d
mov    0x4(%rdi),%r9d
lea    (%r8,%r8,1),%eax
movsbl %r8b,%r10d
shr    $0x7,%r10d
and    $0x1b,%r10d
xor    %eax,%r10d
lea    (%r9,%r9,1),%eax
movsbl %r9b,%edx
shr    $0x7,%edx
and    $0x1b,%edx
xor    %eax,%edx
mov    0x8(%rdi),%esi
lea    (%rsi,%rsi,1),%eax
movsbl %sil,%ecx
shr    $0x7,%ecx
and    $0x1b,%ecx
xor    %eax,%ecx
mov    0xc(%rdi),%eax
lea    (%rax,%rax,1),%ebx
movsbl %al,%r11d
shr    $0x7,%r11d
and    $0x1b,%r11d
xor    %ebx,%r11d
mov    %esi,%ebx
xor    %eax,%ebx
mov    %ebx,%ebp
xor    %r10d,%ebp
xor    %r8d,%ebx
xor    %edx,%ebx
xor    %r9d,%edx
xor    %ebp,%edx
movzbl %dl,%edx
mov    %edx,(%rdi)
xor    %ecx,%ebx
movzbl %bl,%edx
mov    %edx,0x4(%rdi)
xor    %r9d,%eax
xor    %r8d,%eax
xor    %ecx,%eax
xor    %r11d,%eax
movzbl %al,%eax
mov    %eax,0x8(%rdi)
xor    %r9d,%esi
xor    %r8d,%esi
xor    %r10d,%esi
xor    %r11d,%esi
movzbl %sil,%eax
mov    %eax,0xc(%rdi)
pop    %rbx
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @gmix_column(i32* %0) {
%2 = alloca i32*
%3 = alloca [4 x i8]
%4 = alloca [4 x i8]
%5 = alloca i8
%6 = alloca i8
store i32* %0, i32** %2
store i8 0, i8* %5
br label %7
7: ; preds = %50, %1
%8 = load i8, i8* %5
%9 = zext i8 %8 to i32
%10 = icmp slt i32 %9, 4
br i1 %10, label %11, label %53
11: ; preds = %7
%12 = load i32*, i32** %2
%13 = load i8, i8* %5
%14 = zext i8 %13 to i64
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %12, i64 %14
%16 = load i32, i32* %15
%17 = trunc i32 %16 to i8
%18 = load i8, i8* %5
%19 = zext i8 %18 to i64
%20 = getelementptr inbounds [4 x i8], [4 x i8]* %3, i64 0, i64 %19
store i8 %17, i8* %20
%21 = load i32*, i32** %2
%22 = load i8, i8* %5
%23 = zext i8 %22 to i64
%24 = getelementptr inbounds i32, i32* %21, i64 %23
%25 = load i32, i32* %24
%26 = trunc i32 %25 to i8
%27 = sext i8 %26 to i32
%28 = ashr i32 %27, 7
%29 = trunc i32 %28 to i8
store i8 %29, i8* %6
%30 = load i32*, i32** %2
%31 = load i8, i8* %5
%32 = zext i8 %31 to i64
%33 = getelementptr inbounds i32, i32* %30, i64 %32
%34 = load i32, i32* %33
%35 = shl i32 %34, 1
%36 = trunc i32 %35 to i8
%37 = load i8, i8* %5
%38 = zext i8 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds [4 x i8], [4 x i8]* %4, i64 0, i64 %38
store i8 %36, i8* %39
%40 = load i8, i8* %6
%41 = zext i8 %40 to i32
%42 = and i32 27, %41
%43 = load i8, i8* %5
%44 = zext i8 %43 to i64
%45 = getelementptr inbounds [4 x i8], [4 x i8]* %4, i64 0, i64 %44
%46 = load i8, i8* %45
%47 = zext i8 %46 to i32
%48 = xor i32 %47, %42
%49 = trunc i32 %48 to i8
store i8 %49, i8* %45
br label %50
50: ; preds = %11
%51 = load i8, i8* %5
%52 = add i8 %51, 1
store i8 %52, i8* %5
br label %7
53: ; preds = %7
%54 = getelementptr inbounds [4 x i8], [4 x i8]* %4, i64 0, i64 0
%55 = load i8, i8* %54
%56 = zext i8 %55 to i32
%57 = getelementptr inbounds [4 x i8], [4 x i8]* %3, i64 0, i64 3
%58 = load i8, i8* %57
%59 = zext i8 %58 to i32
%60 = xor i32 %56, %59
%61 = getelementptr inbounds [4 x i8], [4 x i8]* %3, i64 0, i64 2
%62 = load i8, i8* %61
%63 = zext i8 %62 to i32
%64 = xor i32 %60, %63
%65 = getelementptr inbounds [4 x i8], [4 x i8]* %4, i64 0, i64 1
%66 = load i8, i8* %65
%67 = zext i8 %66 to i32
%68 = xor i32 %64, %67
%69 = getelementptr inbounds [4 x i8], [4 x i8]* %3, i64 0, i64 1
%70 = load i8, i8* %69
%71 = zext i8 %70 to i32
%72 = xor i32 %68, %71
%73 = load i32*, i32** %2
%74 = getelementptr inbounds i32, i32* %73, i64 0
store i32 %72, i32* %74
%75 = getelementptr inbounds [4 x i8], [4 x i8]* %4, i64 0, i64 1
%76 = load i8, i8* %75
%77 = zext i8 %76 to i32
%78 = getelementptr inbounds [4 x i8], [4 x i8]* %3, i64 0, i64 0
%79 = load i8, i8* %78
%80 = zext i8 %79 to i32
%81 = xor i32 %77, %80
%82 = getelementptr inbounds [4 x i8], [4 x i8]* %3, i64 0, i64 3
%83 = load i8, i8* %82
%84 = zext i8 %83 to i32
%85 = xor i32 %81, %84
%86 = getelementptr inbounds [4 x i8], [4 x i8]* %4, i64 0, i64 2
%87 = load i8, i8* %86
%88 = zext i8 %87 to i32
%89 = xor i32 %85, %88
%90 = getelementptr inbounds [4 x i8], [4 x i8]* %3, i64 0, i64 2
%91 = load i8, i8* %90
%92 = zext i8 %91 to i32
%93 = xor i32 %89, %92
%94 = load i32*, i32** %2
%95 = getelementptr inbounds i32, i32* %94, i64 1
store i32 %93, i32* %95
%96 = getelementptr inbounds [4 x i8], [4 x i8]* %4, i64 0, i64 2
%97 = load i8, i8* %96
%98 = zext i8 %97 to i32
%99 = getelementptr inbounds [4 x i8], [4 x i8]* %3, i64 0, i64 1
%100 = load i8, i8* %99
%101 = zext i8 %100 to i32
%102 = xor i32 %98, %101
%103 = getelementptr inbounds [4 x i8], [4 x i8]* %3, i64 0, i64 0
%104 = load i8, i8* %103
%105 = zext i8 %104 to i32
%106 = xor i32 %102, %105
%107 = getelementptr inbounds [4 x i8], [4 x i8]* %4, i64 0, i64 3
%108 = load i8, i8* %107
%109 = zext i8 %108 to i32
%110 = xor i32 %106, %109
%111 = getelementptr inbounds [4 x i8], [4 x i8]* %3, i64 0, i64 3
%112 = load i8, i8* %111
%113 = zext i8 %112 to i32
%114 = xor i32 %110, %113
%115 = load i32*, i32** %2
%116 = getelementptr inbounds i32, i32* %115, i64 2
store i32 %114, i32* %116
%117 = getelementptr inbounds [4 x i8], [4 x i8]* %4, i64 0, i64 3
%118 = load i8, i8* %117
%119 = zext i8 %118 to i32
%120 = getelementptr inbounds [4 x i8], [4 x i8]* %3, i64 0, i64 2
%121 = load i8, i8* %120
%122 = zext i8 %121 to i32
%123 = xor i32 %119, %122
%124 = getelementptr inbounds [4 x i8], [4 x i8]* %3, i64 0, i64 1
%125 = load i8, i8* %124
%126 = zext i8 %125 to i32
%127 = xor i32 %123, %126
%128 = getelementptr inbounds [4 x i8], [4 x i8]* %4, i64 0, i64 0
%129 = load i8, i8* %128
%130 = zext i8 %129 to i32
%131 = xor i32 %127, %130
%132 = getelementptr inbounds [4 x i8], [4 x i8]* %3, i64 0, i64 0
%133 = load i8, i8* %132
%134 = zext i8 %133 to i32
%135 = xor i32 %131, %134
%136 = load i32*, i32** %2
%137 = getelementptr inbounds i32, i32* %136, i64 3
store i32 %135, i32* %137
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @gmix_column(i32* nocapture %0) {
%2 = load i32, i32* %0
%3 = shl i32 %2, 1
%4 = and i32 %2, 128
%5 = icmp eq i32 %4, 0
%6 = select i1 %5, i32 0, i32 27
%7 = xor i32 %6, %3
%8 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 1
%9 = load i32, i32* %8
%10 = shl i32 %9, 1
%11 = and i32 %9, 128
%12 = icmp eq i32 %11, 0
%13 = select i1 %12, i32 0, i32 27
%14 = xor i32 %13, %10
%15 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 2
%16 = load i32, i32* %15
%17 = shl i32 %16, 1
%18 = and i32 %16, 128
%19 = icmp eq i32 %18, 0
%20 = select i1 %19, i32 0, i32 27
%21 = xor i32 %20, %17
%22 = getelementptr inbounds i32, i32* %0, i64 3
%23 = load i32, i32* %22
%24 = shl i32 %23, 1
%25 = and i32 %23, 128
%26 = icmp eq i32 %25, 0
%27 = select i1 %26, i32 0, i32 27
%28 = xor i32 %27, %24
%29 = xor i32 %16, %23
%30 = xor i32 %29, %7
%31 = xor i32 %30, %14
%32 = xor i32 %31, %9
%33 = and i32 %32, 255
store i32 %33, i32* %0
%34 = xor i32 %29, %14
%35 = xor i32 %34, %2
%36 = xor i32 %35, %21
%37 = and i32 %36, 255
store i32 %37, i32* %8
%38 = xor i32 %9, %23
%39 = xor i32 %38, %2
%40 = xor i32 %39, %21
%41 = xor i32 %40, %28
%42 = and i32 %41, 255
store i32 %42, i32* %15
%43 = xor i32 %16, %7
%44 = xor i32 %43, %9
%45 = xor i32 %44, %2
%46 = xor i32 %45, %28
%47 = and i32 %46, 255
store i32 %47, i32* %22
ret void
}