; 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: nounwind uwtable
define dso_local void @q120_add_bbb_simple(i64 noundef %0, ptr noundef %1, ptr noundef %2, ptr noundef %3) #0 {
  %5 = alloca i64, align 8
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca ptr, align 8
  %8 = alloca ptr, align 8
  %9 = alloca ptr, align 8
  %10 = alloca ptr, align 8
  %11 = alloca ptr, align 8
  %12 = alloca i64, align 8
  store i64 %0, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  store ptr %2, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  store ptr %3, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %9) #2
  %13 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  store ptr %13, ptr %9, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %10) #2
  %14 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  store ptr %14, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %11) #2
  %15 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  store ptr %15, ptr %11, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %12) #2
  store i64 0, ptr %12, align 8, !tbaa !5
  br label %16

16:                                               ; preds = %91, %4
  %17 = load i64, ptr %12, align 8, !tbaa !5
  %18 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %19 = mul i64 4, %18
  %20 = icmp ult i64 %17, %19
  br i1 %20, label %22, label %21

21:                                               ; preds = %16
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %12) #2
  br label %94

22:                                               ; preds = %16
  %23 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !9
  %24 = load i64, ptr %12, align 8, !tbaa !5
  %25 = add i64 %24, 0
  %26 = getelementptr inbounds i64, ptr %23, i64 %25
  %27 = load i64, ptr %26, align 8, !tbaa !5
  %28 = urem i64 %27, 9221120245631025152
  %29 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %30 = load i64, ptr %12, align 8, !tbaa !5
  %31 = add i64 %30, 0
  %32 = getelementptr inbounds i64, ptr %29, i64 %31
  %33 = load i64, ptr %32, align 8, !tbaa !5
  %34 = urem i64 %33, 9221120245631025152
  %35 = add i64 %28, %34
  %36 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !9
  %37 = load i64, ptr %12, align 8, !tbaa !5
  %38 = add i64 %37, 0
  %39 = getelementptr inbounds i64, ptr %36, i64 %38
  store i64 %35, ptr %39, align 8, !tbaa !5
  %40 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !9
  %41 = load i64, ptr %12, align 8, !tbaa !5
  %42 = add i64 %41, 1
  %43 = getelementptr inbounds i64, ptr %40, i64 %42
  %44 = load i64, ptr %43, align 8, !tbaa !5
  %45 = urem i64 %44, 9204231747028385792
  %46 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %47 = load i64, ptr %12, align 8, !tbaa !5
  %48 = add i64 %47, 1
  %49 = getelementptr inbounds i64, ptr %46, i64 %48
  %50 = load i64, ptr %49, align 8, !tbaa !5
  %51 = urem i64 %50, 9204231747028385792
  %52 = add i64 %45, %51
  %53 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !9
  %54 = load i64, ptr %12, align 8, !tbaa !5
  %55 = add i64 %54, 1
  %56 = getelementptr inbounds i64, ptr %53, i64 %55
  store i64 %52, ptr %56, align 8, !tbaa !5
  %57 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !9
  %58 = load i64, ptr %12, align 8, !tbaa !5
  %59 = add i64 %58, 2
  %60 = getelementptr inbounds i64, ptr %57, i64 %59
  %61 = load i64, ptr %60, align 8, !tbaa !5
  %62 = urem i64 %61, 9197476347587330048
  %63 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %64 = load i64, ptr %12, align 8, !tbaa !5
  %65 = add i64 %64, 2
  %66 = getelementptr inbounds i64, ptr %63, i64 %65
  %67 = load i64, ptr %66, align 8, !tbaa !5
  %68 = urem i64 %67, 9197476347587330048
  %69 = add i64 %62, %68
  %70 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !9
  %71 = load i64, ptr %12, align 8, !tbaa !5
  %72 = add i64 %71, 2
  %73 = getelementptr inbounds i64, ptr %70, i64 %72
  store i64 %69, ptr %73, align 8, !tbaa !5
  %74 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !9
  %75 = load i64, ptr %12, align 8, !tbaa !5
  %76 = add i64 %75, 3
  %77 = getelementptr inbounds i64, ptr %74, i64 %76
  %78 = load i64, ptr %77, align 8, !tbaa !5
  %79 = urem i64 %78, 9176084249357320192
  %80 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %81 = load i64, ptr %12, align 8, !tbaa !5
  %82 = add i64 %81, 3
  %83 = getelementptr inbounds i64, ptr %80, i64 %82
  %84 = load i64, ptr %83, align 8, !tbaa !5
  %85 = urem i64 %84, 9176084249357320192
  %86 = add i64 %79, %85
  %87 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !9
  %88 = load i64, ptr %12, align 8, !tbaa !5
  %89 = add i64 %88, 3
  %90 = getelementptr inbounds i64, ptr %87, i64 %89
  store i64 %86, ptr %90, align 8, !tbaa !5
  br label %91

91:                                               ; preds = %22
  %92 = load i64, ptr %12, align 8, !tbaa !5
  %93 = add i64 %92, 4
  store i64 %93, ptr %12, align 8, !tbaa !5
  br label %16, !llvm.loop !11

94:                                               ; preds = %21
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %11) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %10) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %9) #2
  ret void
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #1

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #1

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" }
attributes #1 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
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 = 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: nofree norecurse nosync nounwind memory(argmem: readwrite) uwtable
define dso_local void @q120_add_bbb_simple(i64 noundef %0, ptr nocapture noundef writeonly %1, ptr nocapture noundef readonly %2, ptr nocapture noundef readonly %3) local_unnamed_addr #0 {
  %5 = shl i64 %0, 2
  %.not = icmp eq i64 %5, 0
  br i1 %.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph, %4
  ret void

.lr.ph:                                           ; preds = %4, %.lr.ph
  %.029 = phi i64 [ %41, %.lr.ph ], [ 0, %4 ]
  %6 = getelementptr inbounds i64, ptr %2, i64 %.029
  %7 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %8 = urem i64 %7, 9221120245631025152
  %9 = getelementptr inbounds i64, ptr %3, i64 %.029
  %10 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %11 = urem i64 %10, 9221120245631025152
  %12 = add nuw i64 %11, %8
  %13 = getelementptr inbounds i64, ptr %1, i64 %.029
  store i64 %12, ptr %13, align 8, !tbaa !5
  %14 = or disjoint i64 %.029, 1
  %15 = getelementptr inbounds i64, ptr %2, i64 %14
  %16 = load i64, ptr %15, align 8, !tbaa !5
  %17 = urem i64 %16, 9204231747028385792
  %18 = getelementptr inbounds i64, ptr %3, i64 %14
  %19 = load i64, ptr %18, align 8, !tbaa !5
  %20 = urem i64 %19, 9204231747028385792
  %21 = add nuw i64 %20, %17
  %22 = getelementptr inbounds i64, ptr %1, i64 %14
  store i64 %21, ptr %22, align 8, !tbaa !5
  %23 = or disjoint i64 %.029, 2
  %24 = getelementptr inbounds i64, ptr %2, i64 %23
  %25 = load i64, ptr %24, align 8, !tbaa !5
  %26 = urem i64 %25, 9197476347587330048
  %27 = getelementptr inbounds i64, ptr %3, i64 %23
  %28 = load i64, ptr %27, align 8, !tbaa !5
  %29 = urem i64 %28, 9197476347587330048
  %30 = add nuw i64 %29, %26
  %31 = getelementptr inbounds i64, ptr %1, i64 %23
  store i64 %30, ptr %31, align 8, !tbaa !5
  %32 = or disjoint i64 %.029, 3
  %33 = getelementptr inbounds i64, ptr %2, i64 %32
  %34 = load i64, ptr %33, align 8, !tbaa !5
  %35 = urem i64 %34, 9176084249357320192
  %36 = getelementptr inbounds i64, ptr %3, i64 %32
  %37 = load i64, ptr %36, align 8, !tbaa !5
  %38 = urem i64 %37, 9176084249357320192
  %39 = add nuw i64 %38, %35
  %40 = getelementptr inbounds i64, ptr %1, i64 %32
  store i64 %39, ptr %40, align 8, !tbaa !5
  %41 = add nuw i64 %.029, 4
  %42 = icmp ult i64 %41, %5
  br i1 %42, label %.lr.ph, label %._crit_edge, !llvm.loop !9
}

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 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


; Effective O3 passes: CorrelatedValuePropagationPass,EarlyCSEPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,JumpThreadingPass,LICMPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass