; LLVM IR from square/subzero :: core/trezor-crypto (bignum)

; 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"

%struct.bignum256 = type { [9 x i32] }

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #0

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local void @bn_mult_half(ptr noundef %0, ptr noundef %1) #1 {
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  %9 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %10 = getelementptr inbounds %struct.bignum256, ptr %9, i32 0, i32 0
  %11 = getelementptr inbounds [9 x i32], ptr %10, i64 0, i64 0
  %12 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %13 = and i32 %12, 1
  %14 = sub i32 0, %13
  store i32 %14, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  %15 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %16 = getelementptr inbounds %struct.bignum256, ptr %15, i32 0, i32 0
  %17 = getelementptr inbounds [9 x i32], ptr %16, i64 0, i64 0
  %18 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !9
  %19 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %20 = getelementptr inbounds %struct.bignum256, ptr %19, i32 0, i32 0
  %21 = getelementptr inbounds [9 x i32], ptr %20, i64 0, i64 0
  %22 = load i32, ptr %21, align 4, !tbaa !9
  %23 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %24 = and i32 %22, %23
  %25 = add i32 %18, %24
  %26 = lshr i32 %25, 1
  store i32 %26, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  store i32 0, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %27

27:                                               ; preds = %66, %2
  %28 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %29 = icmp slt i32 %28, 8
  br i1 %29, label %30, label %69

30:                                               ; preds = %27
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  %31 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %32 = getelementptr inbounds %struct.bignum256, ptr %31, i32 0, i32 0
  %33 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %34 = add nsw i32 %33, 1
  %35 = sext i32 %34 to i64
  %36 = getelementptr inbounds [9 x i32], ptr %32, i64 0, i64 %35
  %37 = load i32, ptr %36, align 4, !tbaa !9
  %38 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %39 = getelementptr inbounds %struct.bignum256, ptr %38, i32 0, i32 0
  %40 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %41 = add nsw i32 %40, 1
  %42 = sext i32 %41 to i64
  %43 = getelementptr inbounds [9 x i32], ptr %39, i64 0, i64 %42
  %44 = load i32, ptr %43, align 4, !tbaa !9
  %45 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %46 = and i32 %44, %45
  %47 = add i32 %37, %46
  store i32 %47, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %48 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %49 = and i32 %48, 1
  %50 = shl i32 %49, 29
  %51 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %52 = add i32 %51, %50
  store i32 %52, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %53 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %54 = and i32 %53, 1073741823
  %55 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %56 = getelementptr inbounds %struct.bignum256, ptr %55, i32 0, i32 0
  %57 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %58 = sext i32 %57 to i64
  %59 = getelementptr inbounds [9 x i32], ptr %56, i64 0, i64 %58
  store i32 %54, ptr %59, align 4, !tbaa !9
  %60 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %61 = lshr i32 %60, 30
  store i32 %61, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %62 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %63 = lshr i32 %62, 1
  %64 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %65 = add i32 %64, %63
  store i32 %65, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  br label %66

66:                                               ; preds = %30
  %67 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %68 = add nsw i32 %67, 1
  store i32 %68, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %27, !llvm.loop !11

69:                                               ; preds = %27
  %70 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %71 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %72 = getelementptr inbounds %struct.bignum256, ptr %71, i32 0, i32 0
  %73 = getelementptr inbounds [9 x i32], ptr %72, i64 0, i64 8
  store i32 %70, ptr %73, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #2
  ret void
}

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { 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 #2 = { 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 = !{!"int", !7, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"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: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) uwtable
define dso_local void @bn_mult_half(ptr nocapture noundef %0, ptr nocapture noundef readonly %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = load i32, ptr %0, align 4, !tbaa !5
  %4 = and i32 %3, 1
  %5 = sub nsw i32 0, %4
  %6 = load i32, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %7 = and i32 %6, %5
  %8 = add i32 %7, %3
  %9 = lshr i32 %8, 1
  %10 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 4
  %11 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %12 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 4
  %13 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %14 = and i32 %13, %5
  %15 = add i32 %14, %11
  %16 = shl i32 %15, 29
  %17 = and i32 %16, 536870912
  %18 = add nuw i32 %17, %9
  %19 = and i32 %18, 1073741823
  store i32 %19, ptr %0, align 4, !tbaa !5
  %20 = lshr i32 %18, 30
  %21 = lshr i32 %15, 1
  %22 = add nuw i32 %20, %21
  %23 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  %24 = load i32, ptr %23, align 4, !tbaa !5
  %25 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 8
  %26 = load i32, ptr %25, align 4, !tbaa !5
  %27 = and i32 %26, %5
  %28 = add i32 %27, %24
  %29 = shl i32 %28, 29
  %30 = and i32 %29, 536870912
  %31 = add nuw i32 %30, %22
  %32 = and i32 %31, 1073741823
  store i32 %32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %33 = lshr i32 %31, 30
  %34 = lshr i32 %28, 1
  %35 = add nuw i32 %33, %34
  %36 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 12
  %37 = load i32, ptr %36, align 4, !tbaa !5
  %38 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 12
  %39 = load i32, ptr %38, align 4, !tbaa !5
  %40 = and i32 %39, %5
  %41 = add i32 %40, %37
  %42 = shl i32 %41, 29
  %43 = and i32 %42, 536870912
  %44 = add nuw i32 %43, %35
  %45 = and i32 %44, 1073741823
  store i32 %45, ptr %23, align 4, !tbaa !5
  %46 = lshr i32 %44, 30
  %47 = lshr i32 %41, 1
  %48 = add nuw i32 %46, %47
  %49 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 16
  %50 = load i32, ptr %49, align 4, !tbaa !5
  %51 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 16
  %52 = load i32, ptr %51, align 4, !tbaa !5
  %53 = and i32 %52, %5
  %54 = add i32 %53, %50
  %55 = shl i32 %54, 29
  %56 = and i32 %55, 536870912
  %57 = add nuw i32 %56, %48
  %58 = and i32 %57, 1073741823
  store i32 %58, ptr %36, align 4, !tbaa !5
  %59 = lshr i32 %57, 30
  %60 = lshr i32 %54, 1
  %61 = add nuw i32 %59, %60
  %62 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 20
  %63 = load i32, ptr %62, align 4, !tbaa !5
  %64 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 20
  %65 = load i32, ptr %64, align 4, !tbaa !5
  %66 = and i32 %65, %5
  %67 = add i32 %66, %63
  %68 = shl i32 %67, 29
  %69 = and i32 %68, 536870912
  %70 = add nuw i32 %69, %61
  %71 = and i32 %70, 1073741823
  store i32 %71, ptr %49, align 4, !tbaa !5
  %72 = lshr i32 %70, 30
  %73 = lshr i32 %67, 1
  %74 = add nuw i32 %72, %73
  %75 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 24
  %76 = load i32, ptr %75, align 4, !tbaa !5
  %77 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 24
  %78 = load i32, ptr %77, align 4, !tbaa !5
  %79 = and i32 %78, %5
  %80 = add i32 %79, %76
  %81 = shl i32 %80, 29
  %82 = and i32 %81, 536870912
  %83 = add nuw i32 %82, %74
  %84 = and i32 %83, 1073741823
  store i32 %84, ptr %62, align 4, !tbaa !5
  %85 = lshr i32 %83, 30
  %86 = lshr i32 %80, 1
  %87 = add nuw i32 %85, %86
  %88 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 28
  %89 = load i32, ptr %88, align 4, !tbaa !5
  %90 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 28
  %91 = load i32, ptr %90, align 4, !tbaa !5
  %92 = and i32 %91, %5
  %93 = add i32 %92, %89
  %94 = shl i32 %93, 29
  %95 = and i32 %94, 536870912
  %96 = add nuw i32 %95, %87
  %97 = and i32 %96, 1073741823
  store i32 %97, ptr %75, align 4, !tbaa !5
  %98 = lshr i32 %96, 30
  %99 = lshr i32 %93, 1
  %100 = add nuw i32 %98, %99
  %101 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 32
  %102 = load i32, ptr %101, align 4, !tbaa !5
  %103 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 32
  %104 = load i32, ptr %103, align 4, !tbaa !5
  %105 = and i32 %104, %5
  %106 = add i32 %105, %102
  %107 = shl i32 %106, 29
  %108 = and i32 %107, 536870912
  %109 = add nuw i32 %108, %100
  %110 = and i32 %109, 1073741823
  store i32 %110, ptr %88, align 4, !tbaa !5
  %111 = lshr i32 %109, 30
  %112 = lshr i32 %106, 1
  %113 = add nuw i32 %111, %112
  store i32 %113, ptr %101, align 4, !tbaa !5
  ret void
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) 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 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,LCSSAPass,LoopRotatePass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass