; LLVM IR from tfhe/spqlios-arithmetic :: spqlios/q120 (q120_arithmetic_simple)

; 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: 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 @q120_c_from_znx64_simple(i64 noundef %0, ptr noundef %1, ptr noundef %2) #1 {
  %4 = alloca i64, align 8
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca ptr, align 8
  %8 = alloca i64, align 8
  %9 = alloca i64, align 8
  store i64 %0, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  store ptr %2, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %7) #2
  %10 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  store ptr %10, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %8) #2
  store i64 0, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %9) #2
  store i64 0, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  br label %11

11:                                               ; preds = %109, %3
  %12 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %13 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %14 = icmp ult i64 %12, %13
  br i1 %14, label %16, label %15

15:                                               ; preds = %11
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %9) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %8) #2
  br label %114

16:                                               ; preds = %11
  %17 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %18 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %19 = getelementptr inbounds i64, ptr %17, i64 %18
  %20 = load i64, ptr %19, align 8, !tbaa !5
  %21 = call i64 @posmod(i64 noundef %20, i64 noundef 1073479681)
  %22 = trunc i64 %21 to i32
  %23 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %24 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %25 = add i64 %24, 0
  %26 = getelementptr inbounds i32, ptr %23, i64 %25
  store i32 %22, ptr %26, align 4, !tbaa !11
  %27 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %28 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %29 = add i64 %28, 0
  %30 = getelementptr inbounds i32, ptr %27, i64 %29
  %31 = load i32, ptr %30, align 4, !tbaa !11
  %32 = zext i32 %31 to i64
  %33 = shl i64 %32, 32
  %34 = urem i64 %33, 1073479681
  %35 = trunc i64 %34 to i32
  %36 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %37 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %38 = add i64 %37, 1
  %39 = getelementptr inbounds i32, ptr %36, i64 %38
  store i32 %35, ptr %39, align 4, !tbaa !11
  %40 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %41 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %42 = getelementptr inbounds i64, ptr %40, i64 %41
  %43 = load i64, ptr %42, align 8, !tbaa !5
  %44 = call i64 @posmod(i64 noundef %43, i64 noundef 1071513601)
  %45 = trunc i64 %44 to i32
  %46 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %47 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %48 = add i64 %47, 2
  %49 = getelementptr inbounds i32, ptr %46, i64 %48
  store i32 %45, ptr %49, align 4, !tbaa !11
  %50 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %51 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %52 = add i64 %51, 2
  %53 = getelementptr inbounds i32, ptr %50, i64 %52
  %54 = load i32, ptr %53, align 4, !tbaa !11
  %55 = zext i32 %54 to i64
  %56 = shl i64 %55, 32
  %57 = urem i64 %56, 1071513601
  %58 = trunc i64 %57 to i32
  %59 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %60 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %61 = add i64 %60, 3
  %62 = getelementptr inbounds i32, ptr %59, i64 %61
  store i32 %58, ptr %62, align 4, !tbaa !11
  %63 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %64 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %65 = getelementptr inbounds i64, ptr %63, i64 %64
  %66 = load i64, ptr %65, align 8, !tbaa !5
  %67 = call i64 @posmod(i64 noundef %66, i64 noundef 1070727169)
  %68 = trunc i64 %67 to i32
  %69 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %70 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %71 = add i64 %70, 4
  %72 = getelementptr inbounds i32, ptr %69, i64 %71
  store i32 %68, ptr %72, align 4, !tbaa !11
  %73 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %74 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %75 = add i64 %74, 4
  %76 = getelementptr inbounds i32, ptr %73, i64 %75
  %77 = load i32, ptr %76, align 4, !tbaa !11
  %78 = zext i32 %77 to i64
  %79 = shl i64 %78, 32
  %80 = urem i64 %79, 1070727169
  %81 = trunc i64 %80 to i32
  %82 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %83 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %84 = add i64 %83, 5
  %85 = getelementptr inbounds i32, ptr %82, i64 %84
  store i32 %81, ptr %85, align 4, !tbaa !11
  %86 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %87 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %88 = getelementptr inbounds i64, ptr %86, i64 %87
  %89 = load i64, ptr %88, align 8, !tbaa !5
  %90 = call i64 @posmod(i64 noundef %89, i64 noundef 1068236801)
  %91 = trunc i64 %90 to i32
  %92 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %93 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %94 = add i64 %93, 6
  %95 = getelementptr inbounds i32, ptr %92, i64 %94
  store i32 %91, ptr %95, align 4, !tbaa !11
  %96 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %97 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %98 = add i64 %97, 6
  %99 = getelementptr inbounds i32, ptr %96, i64 %98
  %100 = load i32, ptr %99, align 4, !tbaa !11
  %101 = zext i32 %100 to i64
  %102 = shl i64 %101, 32
  %103 = urem i64 %102, 1068236801
  %104 = trunc i64 %103 to i32
  %105 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %106 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %107 = add i64 %106, 7
  %108 = getelementptr inbounds i32, ptr %105, i64 %107
  store i32 %104, ptr %108, align 4, !tbaa !11
  br label %109

109:                                              ; preds = %16
  %110 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %111 = add i64 %110, 8
  store i64 %111, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %112 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %113 = add i64 %112, 1
  store i64 %113, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  br label %11, !llvm.loop !13

114:                                              ; preds = %15
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %7) #2
  ret void
}

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare hidden i64 @posmod(i64 noundef, i64 noundef) #1

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 = !{!"long", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"any pointer", !7, i64 0}
!11 = !{!12, !12, i64 0}
!12 = !{!"int", !7, i64 0}
!13 = distinct !{!13, !14}
!14 = !{!"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 void @q120_c_from_znx64_simple(i64 noundef %0, ptr nocapture noundef writeonly %1, ptr nocapture noundef readonly %2) local_unnamed_addr #0 {
  %.not = icmp eq i64 %0, 0
  br i1 %.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph, %3
  ret void

.lr.ph:                                           ; preds = %3, %.lr.ph
  %.038 = phi i64 [ %45, %.lr.ph ], [ 0, %3 ]
  %.03637 = phi i64 [ %44, %.lr.ph ], [ 0, %3 ]
  %4 = getelementptr inbounds i64, ptr %2, i64 %.038
  %5 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %6 = tail call i64 @posmod(i64 noundef %5, i64 noundef 1073479681)
  %7 = trunc i64 %6 to i32
  %8 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %.03637
  store i32 %7, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %9 = shl i64 %6, 32
  %10 = urem i64 %9, 1073479681
  %11 = trunc nuw nsw i64 %10 to i32
  %12 = or disjoint i64 %.03637, 1
  %13 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %12
  store i32 %11, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %14 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %15 = tail call i64 @posmod(i64 noundef %14, i64 noundef 1071513601)
  %16 = trunc i64 %15 to i32
  %17 = or disjoint i64 %.03637, 2
  %18 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %17
  store i32 %16, ptr %18, align 4, !tbaa !9
  %19 = shl i64 %15, 32
  %20 = urem i64 %19, 1071513601
  %21 = trunc nuw nsw i64 %20 to i32
  %22 = or disjoint i64 %.03637, 3
  %23 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %22
  store i32 %21, ptr %23, align 4, !tbaa !9
  %24 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %25 = tail call i64 @posmod(i64 noundef %24, i64 noundef 1070727169)
  %26 = trunc i64 %25 to i32
  %27 = or disjoint i64 %.03637, 4
  %28 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %27
  store i32 %26, ptr %28, align 4, !tbaa !9
  %29 = shl i64 %25, 32
  %30 = urem i64 %29, 1070727169
  %31 = trunc nuw nsw i64 %30 to i32
  %32 = or disjoint i64 %.03637, 5
  %33 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %32
  store i32 %31, ptr %33, align 4, !tbaa !9
  %34 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %35 = tail call i64 @posmod(i64 noundef %34, i64 noundef 1068236801)
  %36 = trunc i64 %35 to i32
  %37 = or disjoint i64 %.03637, 6
  %38 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %37
  store i32 %36, ptr %38, align 4, !tbaa !9
  %39 = shl i64 %35, 32
  %40 = urem i64 %39, 1068236801
  %41 = trunc nuw nsw i64 %40 to i32
  %42 = or disjoint i64 %.03637, 7
  %43 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %42
  store i32 %41, ptr %43, align 4, !tbaa !9
  %44 = add i64 %.03637, 8
  %45 = add nuw i64 %.038, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %45, %0
  br i1 %exitcond.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph, !llvm.loop !11
}

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare hidden i64 @posmod(i64 noundef, i64 noundef) local_unnamed_addr #0

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" }

!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 = !{!"long", !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: CorrelatedValuePropagationPass,EarlyCSEPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,JumpThreadingPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass