; LLVM IR from intel/cryptography-primitives :: sources/ippcp/crypto_mb/src/sm4 (sm4_ctr_enc_mb16)

; Unoptimized IR (clang -disable-llvm-passes):
target datalayout = "e-m:e-p270:32:32-p271:32:32-p272:64:64-i64:64-i128:128-f80:128-n8:16:32:64-S128"
target triple = "x86_64-unknown-linux-gnu"

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local i64 @mbx_sm4_encrypt_ctr128_mb16(ptr noundef %0, ptr noundef %1, ptr noundef %2, ptr noundef %3, ptr noundef %4) #0 {
  %6 = alloca i64, align 8
  %7 = alloca ptr, align 8
  %8 = alloca ptr, align 8
  %9 = alloca ptr, align 8
  %10 = alloca ptr, align 8
  %11 = alloca ptr, align 8
  %12 = alloca i32, align 4
  %13 = alloca i64, align 8
  %14 = alloca i16, align 2
  %15 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  store ptr %2, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  store ptr %3, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  store ptr %4, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %13) #3
  store i64 0, ptr %13, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 2, ptr %14) #3
  store i16 -1, ptr %14, align 2, !tbaa !11
  %16 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %17 = icmp eq ptr null, %16
  br i1 %17, label %30, label %18

18:                                               ; preds = %5
  %19 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %20 = icmp eq ptr null, %19
  br i1 %20, label %30, label %21

21:                                               ; preds = %18
  %22 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %23 = icmp eq ptr null, %22
  br i1 %23, label %30, label %24

24:                                               ; preds = %21
  %25 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %26 = icmp eq ptr null, %25
  br i1 %26, label %30, label %27

27:                                               ; preds = %24
  %28 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  %29 = icmp eq ptr null, %28
  br i1 %29, label %30, label %33

30:                                               ; preds = %27, %24, %21, %18, %5
  %31 = call i64 @MBX_SET_STS16_ALL(i64 noundef 2)
  store i64 %31, ptr %13, align 8, !tbaa !9
  %32 = load i64, ptr %13, align 8, !tbaa !9
  store i64 %32, ptr %6, align 8
  store i32 1, ptr %15, align 4
  br label %95

33:                                               ; preds = %27
  store i32 0, ptr %12, align 4, !tbaa !13
  br label %34

34:                                               ; preds = %88, %33
  %35 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !13
  %36 = icmp slt i32 %35, 16
  br i1 %36, label %37, label %91

37:                                               ; preds = %34
  %38 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %39 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !13
  %40 = sext i32 %39 to i64
  %41 = getelementptr inbounds ptr, ptr %38, i64 %40
  %42 = load ptr, ptr %41, align 8, !tbaa !5
  %43 = icmp eq ptr %42, null
  br i1 %43, label %58, label %44

44:                                               ; preds = %37
  %45 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %46 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !13
  %47 = sext i32 %46 to i64
  %48 = getelementptr inbounds ptr, ptr %45, i64 %47
  %49 = load ptr, ptr %48, align 8, !tbaa !5
  %50 = icmp eq ptr %49, null
  br i1 %50, label %58, label %51

51:                                               ; preds = %44
  %52 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  %53 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !13
  %54 = sext i32 %53 to i64
  %55 = getelementptr inbounds ptr, ptr %52, i64 %54
  %56 = load ptr, ptr %55, align 8, !tbaa !5
  %57 = icmp eq ptr %56, null
  br i1 %57, label %58, label %69

58:                                               ; preds = %51, %44, %37
  %59 = load i64, ptr %13, align 8, !tbaa !9
  %60 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !13
  %61 = call i64 @MBX_SET_STS16(i64 noundef %59, i32 noundef %60, i64 noundef 2)
  store i64 %61, ptr %13, align 8, !tbaa !9
  %62 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !13
  %63 = shl i32 1, %62
  %64 = xor i32 %63, -1
  %65 = load i16, ptr %14, align 2, !tbaa !11
  %66 = zext i16 %65 to i32
  %67 = and i32 %66, %64
  %68 = trunc i32 %67 to i16
  store i16 %68, ptr %14, align 2, !tbaa !11
  br label %69

69:                                               ; preds = %58, %51
  %70 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %71 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !13
  %72 = sext i32 %71 to i64
  %73 = getelementptr inbounds i32, ptr %70, i64 %72
  %74 = load i32, ptr %73, align 4, !tbaa !13
  %75 = icmp slt i32 %74, 0
  br i1 %75, label %76, label %87

76:                                               ; preds = %69
  %77 = load i64, ptr %13, align 8, !tbaa !9
  %78 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !13
  %79 = call i64 @MBX_SET_STS16(i64 noundef %77, i32 noundef %78, i64 noundef 1)
  store i64 %79, ptr %13, align 8, !tbaa !9
  %80 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !13
  %81 = shl i32 1, %80
  %82 = xor i32 %81, -1
  %83 = load i16, ptr %14, align 2, !tbaa !11
  %84 = zext i16 %83 to i32
  %85 = and i32 %84, %82
  %86 = trunc i32 %85 to i16
  store i16 %86, ptr %14, align 2, !tbaa !11
  br label %87

87:                                               ; preds = %76, %69
  br label %88

88:                                               ; preds = %87
  %89 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !13
  %90 = add nsw i32 %89, 1
  store i32 %90, ptr %12, align 4, !tbaa !13
  br label %34, !llvm.loop !15

91:                                               ; preds = %34
  %92 = load i16, ptr %14, align 2, !tbaa !11
  %93 = call i64 @MBX_SET_STS16_ALL(i64 noundef 10)
  store i64 %93, ptr %13, align 8, !tbaa !9
  %94 = load i64, ptr %13, align 8, !tbaa !9
  store i64 %94, ptr %6, align 8
  store i32 1, ptr %15, align 4
  br label %95

95:                                               ; preds = %91, %30
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 2, ptr %14) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %13) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #3
  %96 = load i64, ptr %6, align 8
  ret i64 %96
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #1

; Function Attrs: alwaysinline nounwind uwtable
declare hidden i64 @MBX_SET_STS16_ALL(i64 noundef) #2

; Function Attrs: alwaysinline nounwind uwtable
declare hidden i64 @MBX_SET_STS16(i64 noundef, i32 noundef, i64 noundef) #2

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #1

attributes #0 = { nounwind uwtable "min-legal-vector-width"="0" "no-trapping-math"="true" "stack-protector-buffer-size"="8" "target-cpu"="x86-64" "target-features"="+cmov,+cx8,+fxsr,+mmx,+sse,+sse2,+x87" "tune-cpu"="generic" }
attributes #1 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #2 = { alwaysinline nounwind uwtable "min-legal-vector-width"="0" "no-trapping-math"="true" "stack-protector-buffer-size"="8" "target-cpu"="x86-64" "target-features"="+cmov,+cx8,+fxsr,+mmx,+sse,+sse2,+x87" "tune-cpu"="generic" }
attributes #3 = { nounwind }

!llvm.module.flags = !{!0, !1, !2, !3}
!llvm.ident = !{!4}

!0 = !{i32 1, !"wchar_size", i32 4}
!1 = !{i32 8, !"PIC Level", i32 2}
!2 = !{i32 7, !"PIE Level", i32 2}
!3 = !{i32 7, !"uwtable", i32 2}
!4 = !{!"clang version 19.1.0 (git@github.com:llvm/llvm-project.git a4bf6cd7cfb1a1421ba92bca9d017b49936c55e4)"}
!5 = !{!6, !6, i64 0}
!6 = !{!"any pointer", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"long long", !7, i64 0}
!11 = !{!12, !12, i64 0}
!12 = !{!"short", !7, i64 0}
!13 = !{!14, !14, i64 0}
!14 = !{!"int", !7, i64 0}
!15 = distinct !{!15, !16}
!16 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


; Optimized IR (opt -passes='default<O3>'):
target datalayout = "e-m:e-p270:32:32-p271:32:32-p272:64:64-i64:64-i128:128-f80:128-n8:16:32:64-S128"
target triple = "x86_64-unknown-linux-gnu"

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local i64 @mbx_sm4_encrypt_ctr128_mb16(ptr noundef readonly %0, ptr noundef readonly %1, ptr noundef readonly %2, ptr noundef readnone %3, ptr noundef readonly %4) local_unnamed_addr #0 {
  %6 = insertelement <4 x ptr> poison, ptr %0, i64 0
  %7 = insertelement <4 x ptr> %6, ptr %1, i64 1
  %8 = insertelement <4 x ptr> %7, ptr %2, i64 2
  %9 = insertelement <4 x ptr> %8, ptr %3, i64 3
  %10 = icmp eq <4 x ptr> %9, zeroinitializer
  %11 = icmp eq ptr %4, null
  %12 = bitcast <4 x i1> %10 to i4
  %13 = icmp ne i4 %12, 0
  %op.rdx = or i1 %13, %11
  br i1 %op.rdx, label %.loopexit, label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %5, %35
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next, %35 ], [ 0, %5 ]
  %.03342 = phi i64 [ %.235, %35 ], [ 0, %5 ]
  %14 = getelementptr inbounds ptr, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %15 = load ptr, ptr %14, align 8, !tbaa !5
  %16 = icmp eq ptr %15, null
  br i1 %16, label %25, label %17

17:                                               ; preds = %.preheader
  %18 = getelementptr inbounds ptr, ptr %1, i64 %indvars.iv
  %19 = load ptr, ptr %18, align 8, !tbaa !5
  %20 = icmp eq ptr %19, null
  br i1 %20, label %25, label %21

21:                                               ; preds = %17
  %22 = getelementptr inbounds ptr, ptr %4, i64 %indvars.iv
  %23 = load ptr, ptr %22, align 8, !tbaa !5
  %24 = icmp eq ptr %23, null
  br i1 %24, label %25, label %28

25:                                               ; preds = %21, %17, %.preheader
  %26 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv to i32
  %27 = tail call i64 @MBX_SET_STS16(i64 noundef %.03342, i32 noundef %26, i64 noundef 2)
  br label %28

28:                                               ; preds = %25, %21
  %.134 = phi i64 [ %27, %25 ], [ %.03342, %21 ]
  %29 = getelementptr inbounds i32, ptr %2, i64 %indvars.iv
  %30 = load i32, ptr %29, align 4, !tbaa !9
  %31 = icmp slt i32 %30, 0
  br i1 %31, label %32, label %35

32:                                               ; preds = %28
  %33 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv to i32
  %34 = tail call i64 @MBX_SET_STS16(i64 noundef %.134, i32 noundef %33, i64 noundef 1)
  br label %35

35:                                               ; preds = %28, %32
  %.235 = phi i64 [ %34, %32 ], [ %.134, %28 ]
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next, 16
  br i1 %exitcond.not, label %.loopexit, label %.preheader, !llvm.loop !11

.loopexit:                                        ; preds = %35, %5
  %.sink = phi i64 [ 2, %5 ], [ 10, %35 ]
  %36 = tail call i64 @MBX_SET_STS16_ALL(i64 noundef %.sink)
  ret i64 %36
}

; Function Attrs: alwaysinline nounwind uwtable
declare hidden i64 @MBX_SET_STS16_ALL(i64 noundef) local_unnamed_addr #1

; Function Attrs: alwaysinline nounwind uwtable
declare hidden i64 @MBX_SET_STS16(i64 noundef, i32 noundef, i64 noundef) local_unnamed_addr #1

attributes #0 = { nounwind uwtable "min-legal-vector-width"="0" "no-trapping-math"="true" "stack-protector-buffer-size"="8" "target-cpu"="x86-64" "target-features"="+cmov,+cx8,+fxsr,+mmx,+sse,+sse2,+x87" "tune-cpu"="generic" }
attributes #1 = { alwaysinline nounwind uwtable "min-legal-vector-width"="0" "no-trapping-math"="true" "stack-protector-buffer-size"="8" "target-cpu"="x86-64" "target-features"="+cmov,+cx8,+fxsr,+mmx,+sse,+sse2,+x87" "tune-cpu"="generic" }

!llvm.module.flags = !{!0, !1, !2, !3}
!llvm.ident = !{!4}

!0 = !{i32 1, !"wchar_size", i32 4}
!1 = !{i32 8, !"PIC Level", i32 2}
!2 = !{i32 7, !"PIE Level", i32 2}
!3 = !{i32 7, !"uwtable", i32 2}
!4 = !{!"clang version 19.1.0 (git@github.com:llvm/llvm-project.git a4bf6cd7cfb1a1421ba92bca9d017b49936c55e4)"}
!5 = !{!6, !6, i64 0}
!6 = !{!"any pointer", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"int", !7, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


; Effective O3 passes: BDCEPass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalDCEPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,SLPVectorizerPass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass