; 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_b_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 ptr, align 8
  %9 = alloca i64, align 8
  %10 = 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
  %11 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  store ptr %11, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %8) #2
  %12 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  store ptr %12, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %9) #2
  store i64 0, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %10) #2
  store i64 0, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  br label %13

13:                                               ; preds = %116, %3
  %14 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %15 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %16 = mul i64 4, %15
  %17 = icmp ult i64 %14, %16
  br i1 %17, label %19, label %18

18:                                               ; preds = %13
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %10) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %9) #2
  br label %121

19:                                               ; preds = %13
  %20 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %21 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %22 = add i64 %21, 0
  %23 = getelementptr inbounds i64, ptr %20, i64 %22
  %24 = load i64, ptr %23, align 8, !tbaa !5
  %25 = urem i64 %24, 1073479681
  %26 = trunc i64 %25 to i32
  %27 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %28 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %29 = add i64 %28, 0
  %30 = getelementptr inbounds i32, ptr %27, i64 %29
  store i32 %26, ptr %30, align 4, !tbaa !11
  %31 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %32 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %33 = add i64 %32, 0
  %34 = getelementptr inbounds i32, ptr %31, i64 %33
  %35 = load i32, ptr %34, align 4, !tbaa !11
  %36 = zext i32 %35 to i64
  %37 = shl i64 %36, 32
  %38 = urem i64 %37, 1073479681
  %39 = trunc i64 %38 to i32
  %40 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %41 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %42 = add i64 %41, 1
  %43 = getelementptr inbounds i32, ptr %40, i64 %42
  store i32 %39, ptr %43, align 4, !tbaa !11
  %44 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %45 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %46 = add i64 %45, 1
  %47 = getelementptr inbounds i64, ptr %44, i64 %46
  %48 = load i64, ptr %47, align 8, !tbaa !5
  %49 = urem i64 %48, 1071513601
  %50 = trunc i64 %49 to i32
  %51 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %52 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %53 = add i64 %52, 2
  %54 = getelementptr inbounds i32, ptr %51, i64 %53
  store i32 %50, ptr %54, align 4, !tbaa !11
  %55 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %56 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %57 = add i64 %56, 2
  %58 = getelementptr inbounds i32, ptr %55, i64 %57
  %59 = load i32, ptr %58, align 4, !tbaa !11
  %60 = zext i32 %59 to i64
  %61 = shl i64 %60, 32
  %62 = urem i64 %61, 1071513601
  %63 = trunc i64 %62 to i32
  %64 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %65 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %66 = add i64 %65, 3
  %67 = getelementptr inbounds i32, ptr %64, i64 %66
  store i32 %63, ptr %67, align 4, !tbaa !11
  %68 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %69 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %70 = add i64 %69, 2
  %71 = getelementptr inbounds i64, ptr %68, i64 %70
  %72 = load i64, ptr %71, align 8, !tbaa !5
  %73 = urem i64 %72, 1070727169
  %74 = trunc i64 %73 to i32
  %75 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %76 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %77 = add i64 %76, 4
  %78 = getelementptr inbounds i32, ptr %75, i64 %77
  store i32 %74, ptr %78, align 4, !tbaa !11
  %79 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %80 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %81 = add i64 %80, 4
  %82 = getelementptr inbounds i32, ptr %79, i64 %81
  %83 = load i32, ptr %82, align 4, !tbaa !11
  %84 = zext i32 %83 to i64
  %85 = shl i64 %84, 32
  %86 = urem i64 %85, 1070727169
  %87 = trunc i64 %86 to i32
  %88 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %89 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %90 = add i64 %89, 5
  %91 = getelementptr inbounds i32, ptr %88, i64 %90
  store i32 %87, ptr %91, align 4, !tbaa !11
  %92 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %93 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %94 = add i64 %93, 3
  %95 = getelementptr inbounds i64, ptr %92, i64 %94
  %96 = load i64, ptr %95, align 8, !tbaa !5
  %97 = urem i64 %96, 1068236801
  %98 = trunc i64 %97 to i32
  %99 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %100 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %101 = add i64 %100, 6
  %102 = getelementptr inbounds i32, ptr %99, i64 %101
  store i32 %98, ptr %102, align 4, !tbaa !11
  %103 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %104 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %105 = add i64 %104, 6
  %106 = getelementptr inbounds i32, ptr %103, i64 %105
  %107 = load i32, ptr %106, align 4, !tbaa !11
  %108 = zext i32 %107 to i64
  %109 = shl i64 %108, 32
  %110 = urem i64 %109, 1068236801
  %111 = trunc i64 %110 to i32
  %112 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %113 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %114 = add i64 %113, 7
  %115 = getelementptr inbounds i32, ptr %112, i64 %114
  store i32 %111, ptr %115, align 4, !tbaa !11
  br label %116

116:                                              ; preds = %19
  %117 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %118 = add i64 %117, 4
  store i64 %118, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %119 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %120 = add i64 %119, 8
  store i64 %120, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  br label %13, !llvm.loop !13

121:                                              ; preds = %18
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %8) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %7) #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 = !{!"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: nofree norecurse nosync nounwind memory(argmem: readwrite) uwtable
define dso_local void @q120_c_from_b_simple(i64 noundef %0, ptr nocapture noundef writeonly %1, ptr nocapture noundef readonly %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = shl i64 %0, 2
  %.not = icmp eq i64 %4, 0
  br i1 %.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph

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

.lr.ph:                                           ; preds = %3, %.lr.ph
  %.039 = phi i64 [ %52, %.lr.ph ], [ 0, %3 ]
  %.03738 = phi i64 [ %51, %.lr.ph ], [ 0, %3 ]
  %5 = getelementptr inbounds i64, ptr %2, i64 %.03738
  %6 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %7 = urem i64 %6, 1073479681
  %8 = trunc nuw nsw i64 %7 to i32
  %9 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %.039
  store i32 %8, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %10 = shl nuw nsw i64 %7, 32
  %11 = urem i64 %10, 1073479681
  %12 = trunc nuw nsw i64 %11 to i32
  %13 = or disjoint i64 %.039, 1
  %14 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %13
  store i32 %12, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %15 = or disjoint i64 %.03738, 1
  %16 = getelementptr inbounds i64, ptr %2, i64 %15
  %17 = load i64, ptr %16, align 8, !tbaa !5
  %18 = urem i64 %17, 1071513601
  %19 = trunc nuw nsw i64 %18 to i32
  %20 = or disjoint i64 %.039, 2
  %21 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %20
  store i32 %19, ptr %21, align 4, !tbaa !9
  %22 = shl nuw nsw i64 %18, 32
  %23 = urem i64 %22, 1071513601
  %24 = trunc nuw nsw i64 %23 to i32
  %25 = or disjoint i64 %.039, 3
  %26 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %25
  store i32 %24, ptr %26, align 4, !tbaa !9
  %27 = or disjoint i64 %.03738, 2
  %28 = getelementptr inbounds i64, ptr %2, i64 %27
  %29 = load i64, ptr %28, align 8, !tbaa !5
  %30 = urem i64 %29, 1070727169
  %31 = trunc nuw nsw i64 %30 to i32
  %32 = or disjoint i64 %.039, 4
  %33 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %32
  store i32 %31, ptr %33, align 4, !tbaa !9
  %34 = shl nuw nsw i64 %30, 32
  %35 = urem i64 %34, 1070727169
  %36 = trunc nuw nsw i64 %35 to i32
  %37 = or disjoint i64 %.039, 5
  %38 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %37
  store i32 %36, ptr %38, align 4, !tbaa !9
  %39 = or disjoint i64 %.03738, 3
  %40 = getelementptr inbounds i64, ptr %2, i64 %39
  %41 = load i64, ptr %40, align 8, !tbaa !5
  %42 = urem i64 %41, 1068236801
  %43 = trunc nuw nsw i64 %42 to i32
  %44 = or disjoint i64 %.039, 6
  %45 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %44
  store i32 %43, ptr %45, align 4, !tbaa !9
  %46 = shl nuw nsw i64 %42, 32
  %47 = urem i64 %46, 1068236801
  %48 = trunc nuw nsw i64 %47 to i32
  %49 = or disjoint i64 %.039, 7
  %50 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %49
  store i32 %48, ptr %50, align 4, !tbaa !9
  %51 = add nuw i64 %.03738, 4
  %52 = add i64 %.039, 8
  %53 = icmp ult i64 %51, %4
  br i1 %53, label %.lr.ph, label %._crit_edge, !llvm.loop !11
}

attributes #0 = { nofree norecurse nosync nounwind 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 = !{!"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,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,JumpThreadingPass,LICMPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,SROAPass,SimplifyCFGPass