; 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_add(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
  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
  store i32 0, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %7

7:                                                ; preds = %35, %2
  %8 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %9 = icmp slt i32 %8, 9
  br i1 %9, label %10, label %38

10:                                               ; preds = %7
  %11 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %12 = getelementptr inbounds %struct.bignum256, ptr %11, i32 0, i32 0
  %13 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %14 = sext i32 %13 to i64
  %15 = getelementptr inbounds [9 x i32], ptr %12, i64 0, i64 %14
  %16 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %17 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %18 = getelementptr inbounds %struct.bignum256, ptr %17, i32 0, i32 0
  %19 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %20 = sext i32 %19 to i64
  %21 = getelementptr inbounds [9 x i32], ptr %18, i64 0, i64 %20
  %22 = load i32, ptr %21, align 4, !tbaa !9
  %23 = add i32 %16, %22
  %24 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %25 = add i32 %24, %23
  store i32 %25, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %26 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %27 = and i32 %26, 1073741823
  %28 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %29 = getelementptr inbounds %struct.bignum256, ptr %28, i32 0, i32 0
  %30 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %31 = sext i32 %30 to i64
  %32 = getelementptr inbounds [9 x i32], ptr %29, i64 0, i64 %31
  store i32 %27, ptr %32, align 4, !tbaa !9
  %33 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %34 = lshr i32 %33, 30
  store i32 %34, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %35

35:                                               ; preds = %10
  %36 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %37 = add nsw i32 %36, 1
  store i32 %37, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %7, !llvm.loop !11

38:                                               ; preds = %7
  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_add(ptr nocapture noundef %0, ptr nocapture noundef readonly %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = load i32, ptr %0, align 4, !tbaa !5
  %4 = load i32, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %5 = add i32 %3, %4
  %6 = and i32 %5, 1073741823
  store i32 %6, ptr %0, align 4, !tbaa !5
  %7 = lshr i32 %5, 30
  %8 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 4
  %9 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %10 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 4
  %11 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %12 = add i32 %9, %7
  %13 = add i32 %12, %11
  %14 = and i32 %13, 1073741823
  store i32 %14, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %15 = lshr i32 %13, 30
  %16 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  %17 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  %18 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 8
  %19 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !5
  %20 = add i32 %17, %15
  %21 = add i32 %20, %19
  %22 = and i32 %21, 1073741823
  store i32 %22, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  %23 = lshr i32 %21, 30
  %24 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 12
  %25 = load i32, ptr %24, align 4, !tbaa !5
  %26 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 12
  %27 = load i32, ptr %26, align 4, !tbaa !5
  %28 = add i32 %25, %23
  %29 = add i32 %28, %27
  %30 = and i32 %29, 1073741823
  store i32 %30, ptr %24, align 4, !tbaa !5
  %31 = lshr i32 %29, 30
  %32 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 16
  %33 = load i32, ptr %32, align 4, !tbaa !5
  %34 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 16
  %35 = load i32, ptr %34, align 4, !tbaa !5
  %36 = add i32 %33, %31
  %37 = add i32 %36, %35
  %38 = and i32 %37, 1073741823
  store i32 %38, ptr %32, align 4, !tbaa !5
  %39 = lshr i32 %37, 30
  %40 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 20
  %41 = load i32, ptr %40, align 4, !tbaa !5
  %42 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 20
  %43 = load i32, ptr %42, align 4, !tbaa !5
  %44 = add i32 %41, %39
  %45 = add i32 %44, %43
  %46 = and i32 %45, 1073741823
  store i32 %46, ptr %40, align 4, !tbaa !5
  %47 = lshr i32 %45, 30
  %48 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 24
  %49 = load i32, ptr %48, align 4, !tbaa !5
  %50 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 24
  %51 = load i32, ptr %50, align 4, !tbaa !5
  %52 = add i32 %49, %47
  %53 = add i32 %52, %51
  %54 = and i32 %53, 1073741823
  store i32 %54, ptr %48, align 4, !tbaa !5
  %55 = lshr i32 %53, 30
  %56 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 28
  %57 = load i32, ptr %56, align 4, !tbaa !5
  %58 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 28
  %59 = load i32, ptr %58, align 4, !tbaa !5
  %60 = add i32 %57, %55
  %61 = add i32 %60, %59
  %62 = and i32 %61, 1073741823
  store i32 %62, ptr %56, align 4, !tbaa !5
  %63 = lshr i32 %61, 30
  %64 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 32
  %65 = load i32, ptr %64, align 4, !tbaa !5
  %66 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 32
  %67 = load i32, ptr %66, align 4, !tbaa !5
  %68 = add i32 %65, %63
  %69 = add i32 %68, %67
  %70 = and i32 %69, 1073741823
  store i32 %70, ptr %64, 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,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,LoopRotatePass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass