; 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] }

@.str.1 = external hidden unnamed_addr constant [76 x i8], align 1
@.str.2 = external hidden unnamed_addr constant [18 x i8], align 1
@__PRETTY_FUNCTION__.bn_multiply_reduce_step = external hidden unnamed_addr constant [70 x i8], align 1
@.str.3 = external hidden unnamed_addr constant [19 x i8], align 1

; 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: noreturn nounwind
declare void @__assert_fail(ptr noundef, ptr noundef, i32 noundef, ptr noundef) #1

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local void @bn_multiply_reduce_step(ptr noundef %0, ptr noundef %1, i32 noundef %2) #2 {
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i64, align 8
  store ptr %0, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store i32 %2, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %10 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %11 = icmp uge i32 %10, 8
  br i1 %11, label %12, label %16

12:                                               ; preds = %3
  %13 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %14 = icmp ule i32 %13, 16
  br i1 %14, label %15, label %16

15:                                               ; preds = %12
  br label %17

16:                                               ; preds = %12, %3
  call void @__assert_fail(ptr noundef @.str.2, ptr noundef @.str.1, i32 noundef 410, ptr noundef @__PRETTY_FUNCTION__.bn_multiply_reduce_step) #3
  unreachable

17:                                               ; preds = %15
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #4
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #4
  %18 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %19 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %20 = zext i32 %19 to i64
  %21 = getelementptr inbounds i32, ptr %18, i64 %20
  %22 = load i32, ptr %21, align 4, !tbaa !9
  %23 = lshr i32 %22, 16
  %24 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %25 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %26 = add i32 %25, 1
  %27 = zext i32 %26 to i64
  %28 = getelementptr inbounds i32, ptr %24, i64 %27
  %29 = load i32, ptr %28, align 4, !tbaa !9
  %30 = shl i32 %29, 14
  %31 = add i32 %23, %30
  store i32 %31, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %9) #4
  %32 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %33 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %34 = sub i32 %33, 8
  %35 = zext i32 %34 to i64
  %36 = getelementptr inbounds i32, ptr %32, i64 %35
  %37 = load i32, ptr %36, align 4, !tbaa !9
  %38 = zext i32 %37 to i64
  %39 = add i64 2305843009213693952, %38
  %40 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %41 = getelementptr inbounds %struct.bignum256, ptr %40, i32 0, i32 0
  %42 = getelementptr inbounds [9 x i32], ptr %41, i64 0, i64 0
  %43 = load i32, ptr %42, align 4, !tbaa !9
  %44 = zext i32 %43 to i64
  %45 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %46 = zext i32 %45 to i64
  %47 = mul i64 %44, %46
  %48 = sub i64 %39, %47
  store i64 %48, ptr %9, align 8, !tbaa !11
  %49 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %50 = icmp ult i32 %49, -2147483648
  br i1 %50, label %51, label %52

51:                                               ; preds = %17
  br label %53

52:                                               ; preds = %17
  call void @__assert_fail(ptr noundef @.str.3, ptr noundef @.str.1, i32 noundef 415, ptr noundef @__PRETTY_FUNCTION__.bn_multiply_reduce_step) #3
  unreachable

53:                                               ; preds = %51
  %54 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !11
  %55 = and i64 %54, 1073741823
  %56 = trunc i64 %55 to i32
  %57 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %58 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %59 = sub i32 %58, 8
  %60 = zext i32 %59 to i64
  %61 = getelementptr inbounds i32, ptr %57, i64 %60
  store i32 %56, ptr %61, align 4, !tbaa !9
  store i32 1, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %62

62:                                               ; preds = %101, %53
  %63 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %64 = icmp ult i32 %63, 9
  br i1 %64, label %65, label %104

65:                                               ; preds = %62
  %66 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !11
  %67 = lshr i64 %66, 30
  store i64 %67, ptr %9, align 8, !tbaa !11
  %68 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %69 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %70 = sub i32 %69, 8
  %71 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %72 = add i32 %70, %71
  %73 = zext i32 %72 to i64
  %74 = getelementptr inbounds i32, ptr %68, i64 %73
  %75 = load i32, ptr %74, align 4, !tbaa !9
  %76 = zext i32 %75 to i64
  %77 = add i64 2305843007066210304, %76
  %78 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %79 = getelementptr inbounds %struct.bignum256, ptr %78, i32 0, i32 0
  %80 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %81 = zext i32 %80 to i64
  %82 = getelementptr inbounds [9 x i32], ptr %79, i64 0, i64 %81
  %83 = load i32, ptr %82, align 4, !tbaa !9
  %84 = zext i32 %83 to i64
  %85 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %86 = zext i32 %85 to i64
  %87 = mul i64 %84, %86
  %88 = sub i64 %77, %87
  %89 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !11
  %90 = add i64 %89, %88
  store i64 %90, ptr %9, align 8, !tbaa !11
  %91 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !11
  %92 = and i64 %91, 1073741823
  %93 = trunc i64 %92 to i32
  %94 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %95 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %96 = sub i32 %95, 8
  %97 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %98 = add i32 %96, %97
  %99 = zext i32 %98 to i64
  %100 = getelementptr inbounds i32, ptr %94, i64 %99
  store i32 %93, ptr %100, align 4, !tbaa !9
  br label %101

101:                                              ; preds = %65
  %102 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %103 = add i32 %102, 1
  store i32 %103, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %62, !llvm.loop !13

104:                                              ; preds = %62
  %105 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !11
  %106 = lshr i64 %105, 30
  store i64 %106, ptr %9, align 8, !tbaa !11
  %107 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %108 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %109 = sub i32 %108, 8
  %110 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %111 = add i32 %109, %110
  %112 = zext i32 %111 to i64
  %113 = getelementptr inbounds i32, ptr %107, i64 %112
  %114 = load i32, ptr %113, align 4, !tbaa !9
  %115 = zext i32 %114 to i64
  %116 = add i64 2305843007066210304, %115
  %117 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !11
  %118 = add i64 %117, %116
  store i64 %118, ptr %9, align 8, !tbaa !11
  %119 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !11
  %120 = and i64 %119, 1073741823
  %121 = trunc i64 %120 to i32
  %122 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %123 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %124 = sub i32 %123, 8
  %125 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %126 = add i32 %124, %125
  %127 = zext i32 %126 to i64
  %128 = getelementptr inbounds i32, ptr %122, i64 %127
  store i32 %121, ptr %128, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %9) #4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #4
  ret void
}

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { noreturn nounwind "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 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 = { noreturn nounwind }
attributes #4 = { 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 = !{!12, !12, i64 0}
!12 = !{!"long", !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"

@.str.1 = external hidden unnamed_addr constant [76 x i8], align 1
@.str.2 = external hidden unnamed_addr constant [18 x i8], align 1
@__PRETTY_FUNCTION__.bn_multiply_reduce_step = external hidden unnamed_addr constant [70 x i8], align 1
@.str.3 = external hidden unnamed_addr constant [19 x i8], align 1

; Function Attrs: noreturn nounwind
declare void @__assert_fail(ptr noundef, ptr noundef, i32 noundef, ptr noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local void @bn_multiply_reduce_step(ptr nocapture noundef %0, ptr nocapture noundef readonly %1, i32 noundef %2) local_unnamed_addr #1 {
  %4 = add i32 %2, -8
  %or.cond = icmp ult i32 %4, 9
  br i1 %or.cond, label %6, label %5

5:                                                ; preds = %3
  tail call void @__assert_fail(ptr noundef nonnull @.str.2, ptr noundef nonnull @.str.1, i32 noundef 410, ptr noundef nonnull @__PRETTY_FUNCTION__.bn_multiply_reduce_step) #2
  unreachable

6:                                                ; preds = %3
  %7 = zext nneg i32 %2 to i64
  %8 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %7
  %9 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %10 = lshr i32 %9, 16
  %11 = getelementptr inbounds i8, ptr %8, i64 4
  %12 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %13 = shl i32 %12, 14
  %14 = add i32 %13, %10
  %15 = icmp sgt i32 %14, -1
  br i1 %15, label %17, label %16

16:                                               ; preds = %6
  tail call void @__assert_fail(ptr noundef nonnull @.str.3, ptr noundef nonnull @.str.1, i32 noundef 415, ptr noundef nonnull @__PRETTY_FUNCTION__.bn_multiply_reduce_step) #2
  unreachable

17:                                               ; preds = %6
  %18 = zext nneg i32 %14 to i64
  %19 = zext nneg i32 %4 to i64
  %20 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %19
  %21 = load i32, ptr %20, align 4, !tbaa !5
  %22 = zext i32 %21 to i64
  %23 = or disjoint i64 %22, 2305843009213693952
  %24 = load i32, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %25 = zext i32 %24 to i64
  %26 = mul nuw nsw i64 %25, %18
  %27 = sub nsw i64 %23, %26
  %28 = trunc i64 %27 to i32
  %29 = and i32 %28, 1073741823
  store i32 %29, ptr %20, align 4, !tbaa !5
  %30 = lshr i64 %27, 30
  %31 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %19
  %32 = getelementptr inbounds i8, ptr %31, i64 4
  %33 = load i32, ptr %32, align 4, !tbaa !5
  %34 = zext i32 %33 to i64
  %35 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 4
  %36 = load i32, ptr %35, align 4, !tbaa !5
  %37 = zext i32 %36 to i64
  %38 = mul nuw nsw i64 %18, %37
  %39 = add nuw nsw i64 %30, 2305843007066210304
  %40 = add nuw nsw i64 %39, %34
  %41 = sub nsw i64 %40, %38
  %42 = trunc i64 %41 to i32
  %43 = and i32 %42, 1073741823
  store i32 %43, ptr %32, align 4, !tbaa !5
  %44 = lshr i64 %41, 30
  %45 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %19
  %46 = getelementptr inbounds i8, ptr %45, i64 8
  %47 = load i32, ptr %46, align 4, !tbaa !5
  %48 = zext i32 %47 to i64
  %49 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 8
  %50 = load i32, ptr %49, align 4, !tbaa !5
  %51 = zext i32 %50 to i64
  %52 = mul nuw nsw i64 %18, %51
  %53 = add nuw nsw i64 %44, 2305843007066210304
  %54 = add nuw nsw i64 %53, %48
  %55 = sub nsw i64 %54, %52
  %56 = trunc i64 %55 to i32
  %57 = and i32 %56, 1073741823
  store i32 %57, ptr %46, align 4, !tbaa !5
  %58 = lshr i64 %55, 30
  %59 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %19
  %60 = getelementptr inbounds i8, ptr %59, i64 12
  %61 = load i32, ptr %60, align 4, !tbaa !5
  %62 = zext i32 %61 to i64
  %63 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 12
  %64 = load i32, ptr %63, align 4, !tbaa !5
  %65 = zext i32 %64 to i64
  %66 = mul nuw nsw i64 %18, %65
  %67 = add nuw nsw i64 %58, 2305843007066210304
  %68 = add nuw nsw i64 %67, %62
  %69 = sub nsw i64 %68, %66
  %70 = trunc i64 %69 to i32
  %71 = and i32 %70, 1073741823
  store i32 %71, ptr %60, align 4, !tbaa !5
  %72 = lshr i64 %69, 30
  %73 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %19
  %74 = getelementptr inbounds i8, ptr %73, i64 16
  %75 = load i32, ptr %74, align 4, !tbaa !5
  %76 = zext i32 %75 to i64
  %77 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 16
  %78 = load i32, ptr %77, align 4, !tbaa !5
  %79 = zext i32 %78 to i64
  %80 = mul nuw nsw i64 %18, %79
  %81 = add nuw nsw i64 %72, 2305843007066210304
  %82 = add nuw nsw i64 %81, %76
  %83 = sub nsw i64 %82, %80
  %84 = trunc i64 %83 to i32
  %85 = and i32 %84, 1073741823
  store i32 %85, ptr %74, align 4, !tbaa !5
  %86 = lshr i64 %83, 30
  %87 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %19
  %88 = getelementptr inbounds i8, ptr %87, i64 20
  %89 = load i32, ptr %88, align 4, !tbaa !5
  %90 = zext i32 %89 to i64
  %91 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 20
  %92 = load i32, ptr %91, align 4, !tbaa !5
  %93 = zext i32 %92 to i64
  %94 = mul nuw nsw i64 %18, %93
  %95 = add nuw nsw i64 %86, 2305843007066210304
  %96 = add nuw nsw i64 %95, %90
  %97 = sub nsw i64 %96, %94
  %98 = trunc i64 %97 to i32
  %99 = and i32 %98, 1073741823
  store i32 %99, ptr %88, align 4, !tbaa !5
  %100 = lshr i64 %97, 30
  %101 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %19
  %102 = getelementptr inbounds i8, ptr %101, i64 24
  %103 = load i32, ptr %102, align 4, !tbaa !5
  %104 = zext i32 %103 to i64
  %105 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 24
  %106 = load i32, ptr %105, align 4, !tbaa !5
  %107 = zext i32 %106 to i64
  %108 = mul nuw nsw i64 %18, %107
  %109 = add nuw nsw i64 %100, 2305843007066210304
  %110 = add nuw nsw i64 %109, %104
  %111 = sub nsw i64 %110, %108
  %112 = trunc i64 %111 to i32
  %113 = and i32 %112, 1073741823
  store i32 %113, ptr %102, align 4, !tbaa !5
  %114 = lshr i64 %111, 30
  %115 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %19
  %116 = getelementptr inbounds i8, ptr %115, i64 28
  %117 = load i32, ptr %116, align 4, !tbaa !5
  %118 = zext i32 %117 to i64
  %119 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 28
  %120 = load i32, ptr %119, align 4, !tbaa !5
  %121 = zext i32 %120 to i64
  %122 = mul nuw nsw i64 %18, %121
  %123 = add nuw nsw i64 %114, 2305843007066210304
  %124 = add nuw nsw i64 %123, %118
  %125 = sub nsw i64 %124, %122
  %126 = trunc i64 %125 to i32
  %127 = and i32 %126, 1073741823
  store i32 %127, ptr %116, align 4, !tbaa !5
  %128 = lshr i64 %125, 30
  %129 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %19
  %130 = getelementptr inbounds i8, ptr %129, i64 32
  %131 = load i32, ptr %130, align 4, !tbaa !5
  %132 = zext i32 %131 to i64
  %133 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 32
  %134 = load i32, ptr %133, align 4, !tbaa !5
  %135 = zext i32 %134 to i64
  %136 = mul nuw nsw i64 %18, %135
  %137 = add nuw nsw i64 %128, 2305843007066210304
  %138 = add nuw nsw i64 %137, %132
  %139 = sub nsw i64 %138, %136
  %140 = trunc i64 %139 to i32
  %141 = and i32 %140, 1073741823
  store i32 %141, ptr %130, align 4, !tbaa !5
  %142 = lshr i64 %139, 30
  %143 = zext nneg i32 %2 to i64
  %144 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %143
  %145 = getelementptr inbounds i8, ptr %144, i64 4
  %146 = load i32, ptr %145, align 4, !tbaa !5
  %147 = trunc i64 %142 to i32
  %148 = add i32 %146, %147
  %149 = and i32 %148, 1073741823
  store i32 %149, ptr %145, align 4, !tbaa !5
  ret void
}

attributes #0 = { noreturn nounwind "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 = { 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 = { noreturn 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 = !{!"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,LICMPass,LoopRotatePass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass