; LLVM IR from square/subzero :: core/external-crypto/modes/ltc (ltc_gcm)

; 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.gcm_state = type { [1 x %struct.aes_crypt_ctx], [16 x i8], [16 x i8], [16 x i8], [16 x i8], [16 x i8], i32, i32, i32, i64, i64, [16 x [256 x [16 x i8]]] }
%struct.aes_crypt_ctx = type { [60 x i32], %union.aes_inf, [12 x i8] }
%union.aes_inf = type { 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 @gcm_add_iv(ptr noundef %0, i64 noundef %1, ptr noundef %2) #1 {
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca i64, align 8
  %7 = alloca ptr, align 8
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store i64 %1, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  store ptr %2, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  %11 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %12 = getelementptr inbounds %struct.gcm_state, ptr %11, i32 0, i32 7
  %13 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !11
  %14 = icmp ne i32 %13, 0
  br i1 %14, label %15, label %16

15:                                               ; preds = %3
  store i32 1, ptr %4, align 4
  store i32 1, ptr %10, align 4
  br label %102

16:                                               ; preds = %3
  %17 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %18 = getelementptr inbounds %struct.gcm_state, ptr %17, i32 0, i32 8
  %19 = load i32, ptr %18, align 8, !tbaa !14
  %20 = icmp sge i32 %19, 16
  br i1 %20, label %26, label %21

21:                                               ; preds = %16
  %22 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %23 = getelementptr inbounds %struct.gcm_state, ptr %22, i32 0, i32 8
  %24 = load i32, ptr %23, align 8, !tbaa !14
  %25 = icmp slt i32 %24, 0
  br i1 %25, label %26, label %27

26:                                               ; preds = %21, %16
  store i32 1, ptr %4, align 4
  store i32 1, ptr %10, align 4
  br label %102

27:                                               ; preds = %21
  %28 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %29 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %30 = getelementptr inbounds %struct.gcm_state, ptr %29, i32 0, i32 8
  %31 = load i32, ptr %30, align 8, !tbaa !14
  %32 = sext i32 %31 to i64
  %33 = add i64 %28, %32
  %34 = icmp ugt i64 %33, 12
  br i1 %34, label %35, label %40

35:                                               ; preds = %27
  %36 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %37 = getelementptr inbounds %struct.gcm_state, ptr %36, i32 0, i32 6
  %38 = load i32, ptr %37, align 16, !tbaa !15
  %39 = or i32 %38, 1
  store i32 %39, ptr %37, align 16, !tbaa !15
  br label %40

40:                                               ; preds = %35, %27
  store i32 0, ptr %8, align 4, !tbaa !16
  br label %41

41:                                               ; preds = %98, %40
  %42 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !16
  %43 = zext i32 %42 to i64
  %44 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %45 = icmp ult i64 %43, %44
  br i1 %45, label %46, label %101

46:                                               ; preds = %41
  %47 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %48 = getelementptr inbounds i8, ptr %47, i32 1
  store ptr %48, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %49 = load i8, ptr %47, align 1, !tbaa !17
  %50 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %51 = getelementptr inbounds %struct.gcm_state, ptr %50, i32 0, i32 5
  %52 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %53 = getelementptr inbounds %struct.gcm_state, ptr %52, i32 0, i32 8
  %54 = load i32, ptr %53, align 8, !tbaa !14
  %55 = add nsw i32 %54, 1
  store i32 %55, ptr %53, align 8, !tbaa !14
  %56 = sext i32 %54 to i64
  %57 = getelementptr inbounds [16 x i8], ptr %51, i64 0, i64 %56
  store i8 %49, ptr %57, align 1, !tbaa !17
  %58 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %59 = getelementptr inbounds %struct.gcm_state, ptr %58, i32 0, i32 8
  %60 = load i32, ptr %59, align 8, !tbaa !14
  %61 = icmp eq i32 %60, 16
  br i1 %61, label %62, label %97

62:                                               ; preds = %46
  store i32 0, ptr %9, align 4, !tbaa !16
  br label %63

63:                                               ; preds = %83, %62
  %64 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !16
  %65 = icmp ult i32 %64, 16
  br i1 %65, label %66, label %86

66:                                               ; preds = %63
  %67 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %68 = getelementptr inbounds %struct.gcm_state, ptr %67, i32 0, i32 5
  %69 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !16
  %70 = zext i32 %69 to i64
  %71 = getelementptr inbounds [16 x i8], ptr %68, i64 0, i64 %70
  %72 = load i8, ptr %71, align 1, !tbaa !17
  %73 = zext i8 %72 to i32
  %74 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %75 = getelementptr inbounds %struct.gcm_state, ptr %74, i32 0, i32 2
  %76 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !16
  %77 = zext i32 %76 to i64
  %78 = getelementptr inbounds [16 x i8], ptr %75, i64 0, i64 %77
  %79 = load i8, ptr %78, align 1, !tbaa !17
  %80 = zext i8 %79 to i32
  %81 = xor i32 %80, %73
  %82 = trunc i32 %81 to i8
  store i8 %82, ptr %78, align 1, !tbaa !17
  br label %83

83:                                               ; preds = %66
  %84 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !16
  %85 = add i32 %84, 1
  store i32 %85, ptr %9, align 4, !tbaa !16
  br label %63, !llvm.loop !18

86:                                               ; preds = %63
  %87 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %88 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %89 = getelementptr inbounds %struct.gcm_state, ptr %88, i32 0, i32 2
  %90 = getelementptr inbounds [16 x i8], ptr %89, i64 0, i64 0
  call void @gcm_mult_h(ptr noundef %87, ptr noundef %90)
  %91 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %92 = getelementptr inbounds %struct.gcm_state, ptr %91, i32 0, i32 8
  store i32 0, ptr %92, align 8, !tbaa !14
  %93 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %94 = getelementptr inbounds %struct.gcm_state, ptr %93, i32 0, i32 9
  %95 = load i64, ptr %94, align 16, !tbaa !20
  %96 = add i64 %95, 128
  store i64 %96, ptr %94, align 16, !tbaa !20
  br label %97

97:                                               ; preds = %86, %46
  br label %98

98:                                               ; preds = %97
  %99 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !16
  %100 = add i32 %99, 1
  store i32 %100, ptr %8, align 4, !tbaa !16
  br label %41, !llvm.loop !21

101:                                              ; preds = %41
  store i32 0, ptr %4, align 4
  store i32 1, ptr %10, align 4
  br label %102

102:                                              ; preds = %101, %26, %15
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  %103 = load i32, ptr %4, align 4
  ret i32 %103
}

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare hidden void @gcm_mult_h(ptr noundef, ptr noundef) #1

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 = !{!"long", !7, i64 0}
!11 = !{!12, !13, i64 340}
!12 = !{!"", !7, i64 0, !7, i64 256, !7, i64 272, !7, i64 288, !7, i64 304, !7, i64 320, !13, i64 336, !13, i64 340, !13, i64 344, !10, i64 352, !10, i64 360, !7, i64 368}
!13 = !{!"int", !7, i64 0}
!14 = !{!12, !13, i64 344}
!15 = !{!12, !13, i64 336}
!16 = !{!13, !13, i64 0}
!17 = !{!7, !7, i64 0}
!18 = distinct !{!18, !19}
!19 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!20 = !{!12, !10, i64 352}
!21 = distinct !{!21, !19}


; 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: nounwind uwtable
define dso_local range(i32 0, 2) i32 @gcm_add_iv(ptr nocapture noundef readonly %0, i64 noundef %1, ptr noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 340
  %5 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %.not = icmp eq i32 %5, 0
  br i1 %.not, label %6, label %.loopexit

6:                                                ; preds = %3
  %7 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 344
  %8 = load i32, ptr %7, align 8, !tbaa !11
  %or.cond = icmp ugt i32 %8, 15
  br i1 %or.cond, label %.loopexit, label %9

9:                                                ; preds = %6
  %10 = zext nneg i32 %8 to i64
  %11 = add i64 %10, %1
  %12 = icmp ugt i64 %11, 12
  br i1 %12, label %13, label %17

13:                                               ; preds = %9
  %14 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 336
  %15 = load i32, ptr %14, align 16, !tbaa !12
  %16 = or i32 %15, 1
  store i32 %16, ptr %14, align 16, !tbaa !12
  br label %17

17:                                               ; preds = %13, %9
  %.not30 = icmp eq i64 %1, 0
  br i1 %.not30, label %.loopexit, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %17
  %18 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 320
  %19 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 272
  %20 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 352
  br label %21

21:                                               ; preds = %.lr.ph, %35
  %22 = phi i32 [ %8, %.lr.ph ], [ %36, %35 ]
  %.02329 = phi i32 [ 0, %.lr.ph ], [ %37, %35 ]
  %.02528 = phi ptr [ %0, %.lr.ph ], [ %23, %35 ]
  %23 = getelementptr inbounds i8, ptr %.02528, i64 1
  %24 = load i8, ptr %.02528, align 1, !tbaa !13
  %25 = add nsw i32 %22, 1
  store i32 %25, ptr %7, align 8, !tbaa !11
  %26 = sext i32 %22 to i64
  %27 = getelementptr inbounds [16 x i8], ptr %18, i64 0, i64 %26
  store i8 %24, ptr %27, align 1, !tbaa !13
  %28 = load i32, ptr %7, align 8, !tbaa !11
  %29 = icmp eq i32 %28, 16
  br i1 %29, label %.preheader.preheader, label %35

.preheader.preheader:                             ; preds = %21
  %30 = load <16 x i8>, ptr %18, align 1, !tbaa !13
  %31 = load <16 x i8>, ptr %19, align 1, !tbaa !13
  %32 = xor <16 x i8> %31, %30
  store <16 x i8> %32, ptr %19, align 1, !tbaa !13
  tail call void @gcm_mult_h(ptr noundef nonnull %2, ptr noundef nonnull %19)
  store i32 0, ptr %7, align 8, !tbaa !11
  %33 = load i64, ptr %20, align 16, !tbaa !14
  %34 = add i64 %33, 128
  store i64 %34, ptr %20, align 16, !tbaa !14
  br label %35

35:                                               ; preds = %21, %.preheader.preheader
  %36 = phi i32 [ %28, %21 ], [ 0, %.preheader.preheader ]
  %37 = add i32 %.02329, 1
  %38 = zext i32 %37 to i64
  %39 = icmp ult i64 %38, %1
  br i1 %39, label %21, label %.loopexit, !llvm.loop !15

.loopexit:                                        ; preds = %35, %17, %6, %3
  %.024 = phi i32 [ 1, %3 ], [ 1, %6 ], [ 0, %17 ], [ 0, %35 ]
  ret i32 %.024
}

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare hidden void @gcm_mult_h(ptr noundef, ptr noundef) local_unnamed_addr #0

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" }

!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, !9, i64 340}
!6 = !{!"", !7, i64 0, !7, i64 256, !7, i64 272, !7, i64 288, !7, i64 304, !7, i64 320, !9, i64 336, !9, i64 340, !9, i64 344, !10, i64 352, !10, i64 360, !7, i64 368}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!9 = !{!"int", !7, i64 0}
!10 = !{!"long", !7, i64 0}
!11 = !{!6, !9, i64 344}
!12 = !{!6, !9, i64 336}
!13 = !{!7, !7, i64 0}
!14 = !{!6, !10, i64 352}
!15 = distinct !{!15, !16}
!16 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


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