; 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 i32 @bn_is_less(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
  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
  store i32 0, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  store i32 0, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  store i32 8, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %8

8:                                                ; preds = %46, %2
  %9 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %10 = icmp sge i32 %9, 0
  br i1 %10, label %11, label %49

11:                                               ; preds = %8
  %12 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %13 = shl i32 %12, 1
  %14 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %15 = getelementptr inbounds %struct.bignum256, ptr %14, i32 0, i32 0
  %16 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %17 = sext i32 %16 to i64
  %18 = getelementptr inbounds [9 x i32], ptr %15, i64 0, i64 %17
  %19 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !9
  %20 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %21 = getelementptr inbounds %struct.bignum256, ptr %20, i32 0, i32 0
  %22 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %23 = sext i32 %22 to i64
  %24 = getelementptr inbounds [9 x i32], ptr %21, i64 0, i64 %23
  %25 = load i32, ptr %24, align 4, !tbaa !9
  %26 = icmp ult i32 %19, %25
  %27 = zext i1 %26 to i32
  %28 = or i32 %13, %27
  store i32 %28, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %29 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %30 = shl i32 %29, 1
  %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 = sext i32 %33 to i64
  %35 = getelementptr inbounds [9 x i32], ptr %32, i64 0, i64 %34
  %36 = load i32, ptr %35, align 4, !tbaa !9
  %37 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %38 = getelementptr inbounds %struct.bignum256, ptr %37, i32 0, i32 0
  %39 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %40 = sext i32 %39 to i64
  %41 = getelementptr inbounds [9 x i32], ptr %38, i64 0, i64 %40
  %42 = load i32, ptr %41, align 4, !tbaa !9
  %43 = icmp ugt i32 %36, %42
  %44 = zext i1 %43 to i32
  %45 = or i32 %30, %44
  store i32 %45, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %46

46:                                               ; preds = %11
  %47 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %48 = add nsw i32 %47, -1
  store i32 %48, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %8, !llvm.loop !11

49:                                               ; preds = %8
  %50 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %51 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %52 = icmp ugt i32 %50, %51
  %53 = zext i1 %52 to i32
  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 i32 %53
}

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: read) uwtable
define dso_local range(i32 0, 2) i32 @bn_is_less(ptr nocapture noundef readonly %0, ptr nocapture noundef readonly %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 32
  %4 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %5 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 32
  %6 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %7 = icmp ult i32 %4, %6
  %8 = icmp ugt i32 %4, %6
  %9 = select i1 %7, i32 2, i32 0
  %10 = select i1 %8, i32 2, i32 0
  %11 = load <8 x i32>, ptr %0, align 4, !tbaa !5
  %12 = load <8 x i32>, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %13 = shufflevector <8 x i32> %11, <8 x i32> %12, <16 x i32> <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3, i32 4, i32 5, i32 6, i32 7, i32 8, i32 9, i32 10, i32 11, i32 12, i32 13, i32 14, i32 15>
  %14 = shufflevector <8 x i32> %12, <8 x i32> %11, <16 x i32> <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3, i32 4, i32 5, i32 6, i32 7, i32 8, i32 9, i32 10, i32 11, i32 12, i32 13, i32 14, i32 15>
  %15 = icmp ugt <16 x i32> %13, %14
  %16 = extractelement <16 x i1> %15, i64 15
  %17 = zext i1 %16 to i32
  %18 = or disjoint i32 %9, %17
  %19 = extractelement <16 x i1> %15, i64 7
  %20 = zext i1 %19 to i32
  %21 = or disjoint i32 %10, %20
  %22 = shl nuw nsw i32 %18, 2
  %23 = extractelement <16 x i1> %15, i64 14
  %24 = select i1 %23, i32 2, i32 0
  %25 = or disjoint i32 %22, %24
  %26 = extractelement <16 x i1> %15, i64 13
  %27 = zext i1 %26 to i32
  %28 = or disjoint i32 %25, %27
  %29 = shl nuw nsw i32 %21, 2
  %30 = extractelement <16 x i1> %15, i64 6
  %31 = select i1 %30, i32 2, i32 0
  %32 = or disjoint i32 %29, %31
  %33 = extractelement <16 x i1> %15, i64 5
  %34 = zext i1 %33 to i32
  %35 = or disjoint i32 %32, %34
  %36 = shl nuw nsw i32 %28, 2
  %37 = extractelement <16 x i1> %15, i64 12
  %38 = select i1 %37, i32 2, i32 0
  %39 = or disjoint i32 %36, %38
  %40 = extractelement <16 x i1> %15, i64 11
  %41 = zext i1 %40 to i32
  %42 = or disjoint i32 %39, %41
  %43 = shl nuw nsw i32 %35, 2
  %44 = extractelement <16 x i1> %15, i64 4
  %45 = select i1 %44, i32 2, i32 0
  %46 = or disjoint i32 %43, %45
  %47 = extractelement <16 x i1> %15, i64 3
  %48 = zext i1 %47 to i32
  %49 = or disjoint i32 %46, %48
  %50 = shl nuw nsw i32 %42, 2
  %51 = extractelement <16 x i1> %15, i64 10
  %52 = select i1 %51, i32 2, i32 0
  %53 = or disjoint i32 %50, %52
  %54 = extractelement <16 x i1> %15, i64 9
  %55 = zext i1 %54 to i32
  %56 = or disjoint i32 %53, %55
  %57 = shl nuw nsw i32 %49, 2
  %58 = extractelement <16 x i1> %15, i64 2
  %59 = select i1 %58, i32 2, i32 0
  %60 = or disjoint i32 %57, %59
  %61 = extractelement <16 x i1> %15, i64 1
  %62 = zext i1 %61 to i32
  %63 = or disjoint i32 %60, %62
  %64 = shl nuw nsw i32 %56, 1
  %65 = extractelement <16 x i1> %15, i64 8
  %66 = zext i1 %65 to i32
  %67 = or disjoint i32 %64, %66
  %68 = shl nuw nsw i32 %63, 1
  %69 = extractelement <16 x i1> %15, i64 0
  %70 = zext i1 %69 to i32
  %71 = or disjoint i32 %68, %70
  %72 = icmp ugt i32 %67, %71
  %73 = zext i1 %72 to i32
  ret i32 %73
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(argmem: read) 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: CorrelatedValuePropagationPass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,LCSSAPass,LoopRotatePass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SCCPPass,SLPVectorizerPass,SROAPass,SimplifyCFGPass