#pragma once

#if __has_cpp_attribute(__gnu__::__flatten__)
[[__gnu__::__flatten__]]
#endif
inline void sha256_runtime_routine(std::uint_least32_t* __restrict state,std::byte const* __restrict block,std::byte const* __restrict blocks_last) noexcept
{
	constexpr std::size_t block_size{64};
	__m128i STATE0, STATE1;
	__m128i MSG, TMP;
	__m128i MSG0, MSG1, MSG2, MSG3;
	__m128i ABEF_SAVE, CDGH_SAVE;
	__m128i const MASK = _mm_set_epi64x(0x0c0d0e0f08090a0bULL, 0x0405060700010203ULL);

	/* Load initial values */
	TMP = _mm_loadu_si128((__m128i const*) state);
	STATE1 = _mm_loadu_si128((__m128i const*) (state+4));

	TMP = _mm_shuffle_epi32(TMP, 0xB1);          /* CDAB */
	STATE1 = _mm_shuffle_epi32(STATE1, 0x1B);    /* EFGH */
	STATE0 = _mm_alignr_epi8(TMP, STATE1, 8);    /* ABEF */
	STATE1 = _mm_blend_epi16(STATE1, TMP, 0xF0); /* CDGH */
	for(;block!=blocks_last;block+=block_size)
	{
		/* Save current state */
		ABEF_SAVE = STATE0;
		CDGH_SAVE = STATE1;

		/* Rounds 0-3 */
		MSG = _mm_loadu_si128((__m128i const*) block);
		MSG0 = _mm_shuffle_epi8(MSG, MASK);
		MSG = _mm_add_epi32(MSG0, _mm_set_epi64x(0xE9B5DBA5B5C0FBCFULL, 0x71374491428A2F98ULL));
		STATE1 = _mm_sha256rnds2_epu32(STATE1, STATE0, MSG);
		MSG = _mm_shuffle_epi32(MSG, 0x0E);
		STATE0 = _mm_sha256rnds2_epu32(STATE0, STATE1, MSG);

		/* Rounds 4-7 */
		MSG1 = _mm_loadu_si128((__m128i const*) (block+16));
		MSG1 = _mm_shuffle_epi8(MSG1, MASK);
		MSG = _mm_add_epi32(MSG1, _mm_set_epi64x(0xAB1C5ED5923F82A4ULL, 0x59F111F13956C25BULL));
		STATE1 = _mm_sha256rnds2_epu32(STATE1, STATE0, MSG);
		MSG = _mm_shuffle_epi32(MSG, 0x0E);
		STATE0 = _mm_sha256rnds2_epu32(STATE0, STATE1, MSG);
		MSG0 = _mm_sha256msg1_epu32(MSG0, MSG1);

		/* Rounds 8-11 */
		MSG2 = _mm_loadu_si128((__m128i const*) (block+32));
		MSG2 = _mm_shuffle_epi8(MSG2, MASK);
		MSG = _mm_add_epi32(MSG2, _mm_set_epi64x(0x550C7DC3243185BEULL, 0x12835B01D807AA98ULL));
		STATE1 = _mm_sha256rnds2_epu32(STATE1, STATE0, MSG);
		MSG = _mm_shuffle_epi32(MSG, 0x0E);
		STATE0 = _mm_sha256rnds2_epu32(STATE0, STATE1, MSG);
		MSG1 = _mm_sha256msg1_epu32(MSG1, MSG2);


		/* Rounds 12-15 */
		MSG3 = _mm_loadu_si128((__m128i const*) (block+48));
		MSG3 = _mm_shuffle_epi8(MSG3, MASK);
		MSG = _mm_add_epi32(MSG3, _mm_set_epi64x(0xC19BF1749BDC06A7ULL, 0x80DEB1FE72BE5D74ULL));
		STATE1 = _mm_sha256rnds2_epu32(STATE1, STATE0, MSG);
		TMP = _mm_alignr_epi8(MSG3, MSG2, 4);
		MSG0 = _mm_add_epi32(MSG0, TMP);
		MSG0 = _mm_sha256msg2_epu32(MSG0, MSG3);
		MSG = _mm_shuffle_epi32(MSG, 0x0E);
		STATE0 = _mm_sha256rnds2_epu32(STATE0, STATE1, MSG);
		MSG2 = _mm_sha256msg1_epu32(MSG2, MSG3);

		/* Rounds 16-19 */
		MSG = _mm_add_epi32(MSG0, _mm_set_epi64x(0x240CA1CC0FC19DC6ULL, 0xEFBE4786E49B69C1ULL));
		STATE1 = _mm_sha256rnds2_epu32(STATE1, STATE0, MSG);
		TMP = _mm_alignr_epi8(MSG0, MSG3, 4);
		MSG1 = _mm_add_epi32(MSG1, TMP);
		MSG1 = _mm_sha256msg2_epu32(MSG1, MSG0);
		MSG = _mm_shuffle_epi32(MSG, 0x0E);
		STATE0 = _mm_sha256rnds2_epu32(STATE0, STATE1, MSG);
		MSG3 = _mm_sha256msg1_epu32(MSG3, MSG0);

		/* Rounds 20-23 */
		MSG = _mm_add_epi32(MSG1, _mm_set_epi64x(0x76F988DA5CB0A9DCULL, 0x4A7484AA2DE92C6FULL));
		STATE1 = _mm_sha256rnds2_epu32(STATE1, STATE0, MSG);
		TMP = _mm_alignr_epi8(MSG1, MSG0, 4);
		MSG2 = _mm_add_epi32(MSG2, TMP);
		MSG2 = _mm_sha256msg2_epu32(MSG2, MSG1);
		MSG = _mm_shuffle_epi32(MSG, 0x0E);
		STATE0 = _mm_sha256rnds2_epu32(STATE0, STATE1, MSG);
		MSG0 = _mm_sha256msg1_epu32(MSG0, MSG1);

		/* Rounds 24-27 */
		MSG = _mm_add_epi32(MSG2, _mm_set_epi64x(0xBF597FC7B00327C8ULL, 0xA831C66D983E5152ULL));
		STATE1 = _mm_sha256rnds2_epu32(STATE1, STATE0, MSG);
		TMP = _mm_alignr_epi8(MSG2, MSG1, 4);
		MSG3 = _mm_add_epi32(MSG3, TMP);
		MSG3 = _mm_sha256msg2_epu32(MSG3, MSG2);
		MSG = _mm_shuffle_epi32(MSG, 0x0E);
		STATE0 = _mm_sha256rnds2_epu32(STATE0, STATE1, MSG);
		MSG1 = _mm_sha256msg1_epu32(MSG1, MSG2);

		/* Rounds 28-31 */
		MSG = _mm_add_epi32(MSG3, _mm_set_epi64x(0x1429296706CA6351ULL,  0xD5A79147C6E00BF3ULL));
		STATE1 = _mm_sha256rnds2_epu32(STATE1, STATE0, MSG);
		TMP = _mm_alignr_epi8(MSG3, MSG2, 4);
		MSG0 = _mm_add_epi32(MSG0, TMP);
		MSG0 = _mm_sha256msg2_epu32(MSG0, MSG3);
		MSG = _mm_shuffle_epi32(MSG, 0x0E);
		STATE0 = _mm_sha256rnds2_epu32(STATE0, STATE1, MSG);
		MSG2 = _mm_sha256msg1_epu32(MSG2, MSG3);

		/* Rounds 32-35 */
		MSG = _mm_add_epi32(MSG0, _mm_set_epi64x(0x53380D134D2C6DFCULL, 0x2E1B213827B70A85ULL));
		STATE1 = _mm_sha256rnds2_epu32(STATE1, STATE0, MSG);
		TMP = _mm_alignr_epi8(MSG0, MSG3, 4);
		MSG1 = _mm_add_epi32(MSG1, TMP);
		MSG1 = _mm_sha256msg2_epu32(MSG1, MSG0);
		MSG = _mm_shuffle_epi32(MSG, 0x0E);
		STATE0 = _mm_sha256rnds2_epu32(STATE0, STATE1, MSG);
		MSG3 = _mm_sha256msg1_epu32(MSG3, MSG0);

		/* Rounds 36-39 */
		MSG = _mm_add_epi32(MSG1, _mm_set_epi64x(0x92722C8581C2C92EULL, 0x766A0ABB650A7354ULL));
		STATE1 = _mm_sha256rnds2_epu32(STATE1, STATE0, MSG);
		TMP = _mm_alignr_epi8(MSG1, MSG0, 4);
		MSG2 = _mm_add_epi32(MSG2, TMP);
		MSG2 = _mm_sha256msg2_epu32(MSG2, MSG1);
		MSG = _mm_shuffle_epi32(MSG, 0x0E);
		STATE0 = _mm_sha256rnds2_epu32(STATE0, STATE1, MSG);
		MSG0 = _mm_sha256msg1_epu32(MSG0, MSG1);

		/* Rounds 40-43 */
		MSG = _mm_add_epi32(MSG2, _mm_set_epi64x(0xC76C51A3C24B8B70ULL, 0xA81A664BA2BFE8A1ULL));
		STATE1 = _mm_sha256rnds2_epu32(STATE1, STATE0, MSG);
		TMP = _mm_alignr_epi8(MSG2, MSG1, 4);
		MSG3 = _mm_add_epi32(MSG3, TMP);
		MSG3 = _mm_sha256msg2_epu32(MSG3, MSG2);
		MSG = _mm_shuffle_epi32(MSG, 0x0E);
		STATE0 = _mm_sha256rnds2_epu32(STATE0, STATE1, MSG);
		MSG1 = _mm_sha256msg1_epu32(MSG1, MSG2);

		/* Rounds 44-47 */
		MSG = _mm_add_epi32(MSG3, _mm_set_epi64x(0x106AA070F40E3585ULL, 0xD6990624D192E819ULL));
		STATE1 = _mm_sha256rnds2_epu32(STATE1, STATE0, MSG);
		TMP = _mm_alignr_epi8(MSG3, MSG2, 4);
		MSG0 = _mm_add_epi32(MSG0, TMP);
		MSG0 = _mm_sha256msg2_epu32(MSG0, MSG3);
		MSG = _mm_shuffle_epi32(MSG, 0x0E);
		STATE0 = _mm_sha256rnds2_epu32(STATE0, STATE1, MSG);
		MSG2 = _mm_sha256msg1_epu32(MSG2, MSG3);

		/* Rounds 48-51 */
		MSG = _mm_add_epi32(MSG0, _mm_set_epi64x(0x34B0BCB52748774CULL, 0x1E376C0819A4C116ULL));
		STATE1 = _mm_sha256rnds2_epu32(STATE1, STATE0, MSG);
		TMP = _mm_alignr_epi8(MSG0, MSG3, 4);
		MSG1 = _mm_add_epi32(MSG1, TMP);
		MSG1 = _mm_sha256msg2_epu32(MSG1, MSG0);
		MSG = _mm_shuffle_epi32(MSG, 0x0E);
		STATE0 = _mm_sha256rnds2_epu32(STATE0, STATE1, MSG);
		MSG3 = _mm_sha256msg1_epu32(MSG3, MSG0);

		/* Rounds 52-55 */
		MSG = _mm_add_epi32(MSG1, _mm_set_epi64x(0x682E6FF35B9CCA4FULL, 0x4ED8AA4A391C0CB3ULL));
		STATE1 = _mm_sha256rnds2_epu32(STATE1, STATE0, MSG);
		TMP = _mm_alignr_epi8(MSG1, MSG0, 4);
		MSG2 = _mm_add_epi32(MSG2, TMP);
		MSG2 = _mm_sha256msg2_epu32(MSG2, MSG1);
		MSG = _mm_shuffle_epi32(MSG, 0x0E);
		STATE0 = _mm_sha256rnds2_epu32(STATE0, STATE1, MSG);

		/* Rounds 56-59 */
		MSG = _mm_add_epi32(MSG2, _mm_set_epi64x(0x8CC7020884C87814ULL, 0x78A5636F748F82EEULL));
		STATE1 = _mm_sha256rnds2_epu32(STATE1, STATE0, MSG);
		TMP = _mm_alignr_epi8(MSG2, MSG1, 4);
		MSG3 = _mm_add_epi32(MSG3, TMP);
		MSG3 = _mm_sha256msg2_epu32(MSG3, MSG2);
		MSG = _mm_shuffle_epi32(MSG, 0x0E);
		STATE0 = _mm_sha256rnds2_epu32(STATE0, STATE1, MSG);

		/* Rounds 60-63 */
		MSG = _mm_add_epi32(MSG3, _mm_set_epi64x(0xC67178F2BEF9A3F7ULL, 0xA4506CEB90BEFFFAULL));
		STATE1 = _mm_sha256rnds2_epu32(STATE1, STATE0, MSG);
		MSG = _mm_shuffle_epi32(MSG, 0x0E);
		STATE0 = _mm_sha256rnds2_epu32(STATE0, STATE1, MSG);

		/* Combine state  */
		STATE0 = _mm_add_epi32(STATE0, ABEF_SAVE);
		STATE1 = _mm_add_epi32(STATE1, CDGH_SAVE);
	}
	TMP = _mm_shuffle_epi32(STATE0, 0x1B);       /* FEBA */
	STATE1 = _mm_shuffle_epi32(STATE1, 0xB1);    /* DCHG */
	STATE0 = _mm_blend_epi16(TMP, STATE1, 0xF0); /* DCBA */
	STATE1 = _mm_alignr_epi8(STATE1, TMP, 8);    /* ABEF */
	/* Save state */
	_mm_storeu_si128((__m128i*) (state), STATE0);
	_mm_storeu_si128((__m128i*) (state+4), STATE1);
}
