; LLVM IR from openssl/openssl :: crypto/sm4 (sm4)

; 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.SM4_KEY_st = type { [32 x i32] }

@ossl_sm4_set_key.FK = external hidden constant [4 x i32], align 16
@ossl_sm4_set_key.CK = external hidden constant [32 x i32], align 16

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local i32 @ossl_sm4_set_key(ptr noundef %0, ptr noundef %1) #0 {
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca [4 x i32], align 16
  %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 16, ptr %5) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #3
  %7 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %8 = call i32 @load_u32_be(ptr noundef %7, i32 noundef 0)
  %9 = load i32, ptr @ossl_sm4_set_key.FK, align 16, !tbaa !9
  %10 = xor i32 %8, %9
  %11 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %5, i64 0, i64 0
  store i32 %10, ptr %11, align 16, !tbaa !9
  %12 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %13 = call i32 @load_u32_be(ptr noundef %12, i32 noundef 1)
  %14 = load i32, ptr getelementptr inbounds ([4 x i32], ptr @ossl_sm4_set_key.FK, i64 0, i64 1), align 4, !tbaa !9
  %15 = xor i32 %13, %14
  %16 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %5, i64 0, i64 1
  store i32 %15, ptr %16, align 4, !tbaa !9
  %17 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %18 = call i32 @load_u32_be(ptr noundef %17, i32 noundef 2)
  %19 = load i32, ptr getelementptr inbounds ([4 x i32], ptr @ossl_sm4_set_key.FK, i64 0, i64 2), align 8, !tbaa !9
  %20 = xor i32 %18, %19
  %21 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %5, i64 0, i64 2
  store i32 %20, ptr %21, align 8, !tbaa !9
  %22 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %23 = call i32 @load_u32_be(ptr noundef %22, i32 noundef 3)
  %24 = load i32, ptr getelementptr inbounds ([4 x i32], ptr @ossl_sm4_set_key.FK, i64 0, i64 3), align 4, !tbaa !9
  %25 = xor i32 %23, %24
  %26 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %5, i64 0, i64 3
  store i32 %25, ptr %26, align 4, !tbaa !9
  store i32 0, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %27

27:                                               ; preds = %133, %2
  %28 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %29 = icmp slt i32 %28, 32
  br i1 %29, label %30, label %136

30:                                               ; preds = %27
  %31 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %5, i64 0, i64 1
  %32 = load i32, ptr %31, align 4, !tbaa !9
  %33 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %5, i64 0, i64 2
  %34 = load i32, ptr %33, align 8, !tbaa !9
  %35 = xor i32 %32, %34
  %36 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %5, i64 0, i64 3
  %37 = load i32, ptr %36, align 4, !tbaa !9
  %38 = xor i32 %35, %37
  %39 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %40 = sext i32 %39 to i64
  %41 = getelementptr inbounds [32 x i32], ptr @ossl_sm4_set_key.CK, i64 0, i64 %40
  %42 = load i32, ptr %41, align 4, !tbaa !9
  %43 = xor i32 %38, %42
  %44 = call i32 @SM4_key_sub(i32 noundef %43)
  %45 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %5, i64 0, i64 0
  %46 = load i32, ptr %45, align 16, !tbaa !9
  %47 = xor i32 %46, %44
  store i32 %47, ptr %45, align 16, !tbaa !9
  %48 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %5, i64 0, i64 2
  %49 = load i32, ptr %48, align 8, !tbaa !9
  %50 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %5, i64 0, i64 3
  %51 = load i32, ptr %50, align 4, !tbaa !9
  %52 = xor i32 %49, %51
  %53 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %5, i64 0, i64 0
  %54 = load i32, ptr %53, align 16, !tbaa !9
  %55 = xor i32 %52, %54
  %56 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %57 = add nsw i32 %56, 1
  %58 = sext i32 %57 to i64
  %59 = getelementptr inbounds [32 x i32], ptr @ossl_sm4_set_key.CK, i64 0, i64 %58
  %60 = load i32, ptr %59, align 4, !tbaa !9
  %61 = xor i32 %55, %60
  %62 = call i32 @SM4_key_sub(i32 noundef %61)
  %63 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %5, i64 0, i64 1
  %64 = load i32, ptr %63, align 4, !tbaa !9
  %65 = xor i32 %64, %62
  store i32 %65, ptr %63, align 4, !tbaa !9
  %66 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %5, i64 0, i64 3
  %67 = load i32, ptr %66, align 4, !tbaa !9
  %68 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %5, i64 0, i64 0
  %69 = load i32, ptr %68, align 16, !tbaa !9
  %70 = xor i32 %67, %69
  %71 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %5, i64 0, i64 1
  %72 = load i32, ptr %71, align 4, !tbaa !9
  %73 = xor i32 %70, %72
  %74 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %75 = add nsw i32 %74, 2
  %76 = sext i32 %75 to i64
  %77 = getelementptr inbounds [32 x i32], ptr @ossl_sm4_set_key.CK, i64 0, i64 %76
  %78 = load i32, ptr %77, align 4, !tbaa !9
  %79 = xor i32 %73, %78
  %80 = call i32 @SM4_key_sub(i32 noundef %79)
  %81 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %5, i64 0, i64 2
  %82 = load i32, ptr %81, align 8, !tbaa !9
  %83 = xor i32 %82, %80
  store i32 %83, ptr %81, align 8, !tbaa !9
  %84 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %5, i64 0, i64 0
  %85 = load i32, ptr %84, align 16, !tbaa !9
  %86 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %5, i64 0, i64 1
  %87 = load i32, ptr %86, align 4, !tbaa !9
  %88 = xor i32 %85, %87
  %89 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %5, i64 0, i64 2
  %90 = load i32, ptr %89, align 8, !tbaa !9
  %91 = xor i32 %88, %90
  %92 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %93 = add nsw i32 %92, 3
  %94 = sext i32 %93 to i64
  %95 = getelementptr inbounds [32 x i32], ptr @ossl_sm4_set_key.CK, i64 0, i64 %94
  %96 = load i32, ptr %95, align 4, !tbaa !9
  %97 = xor i32 %91, %96
  %98 = call i32 @SM4_key_sub(i32 noundef %97)
  %99 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %5, i64 0, i64 3
  %100 = load i32, ptr %99, align 4, !tbaa !9
  %101 = xor i32 %100, %98
  store i32 %101, ptr %99, align 4, !tbaa !9
  %102 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %5, i64 0, i64 0
  %103 = load i32, ptr %102, align 16, !tbaa !9
  %104 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %105 = getelementptr inbounds %struct.SM4_KEY_st, ptr %104, i32 0, i32 0
  %106 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %107 = sext i32 %106 to i64
  %108 = getelementptr inbounds [32 x i32], ptr %105, i64 0, i64 %107
  store i32 %103, ptr %108, align 4, !tbaa !9
  %109 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %5, i64 0, i64 1
  %110 = load i32, ptr %109, align 4, !tbaa !9
  %111 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %112 = getelementptr inbounds %struct.SM4_KEY_st, ptr %111, i32 0, i32 0
  %113 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %114 = add nsw i32 %113, 1
  %115 = sext i32 %114 to i64
  %116 = getelementptr inbounds [32 x i32], ptr %112, i64 0, i64 %115
  store i32 %110, ptr %116, align 4, !tbaa !9
  %117 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %5, i64 0, i64 2
  %118 = load i32, ptr %117, align 8, !tbaa !9
  %119 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %120 = getelementptr inbounds %struct.SM4_KEY_st, ptr %119, i32 0, i32 0
  %121 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %122 = add nsw i32 %121, 2
  %123 = sext i32 %122 to i64
  %124 = getelementptr inbounds [32 x i32], ptr %120, i64 0, i64 %123
  store i32 %118, ptr %124, align 4, !tbaa !9
  %125 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %5, i64 0, i64 3
  %126 = load i32, ptr %125, align 4, !tbaa !9
  %127 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %128 = getelementptr inbounds %struct.SM4_KEY_st, ptr %127, i32 0, i32 0
  %129 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %130 = add nsw i32 %129, 3
  %131 = sext i32 %130 to i64
  %132 = getelementptr inbounds [32 x i32], ptr %128, i64 0, i64 %131
  store i32 %126, ptr %132, align 4, !tbaa !9
  br label %133

133:                                              ; preds = %30
  %134 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %135 = add nsw i32 %134, 4
  store i32 %135, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %27, !llvm.loop !11

136:                                              ; preds = %27
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 16, ptr %5) #3
  ret i32 1
}

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

; Function Attrs: inlinehint nounwind uwtable
declare hidden i32 @load_u32_be(ptr noundef, i32 noundef) #2

; Function Attrs: inlinehint nounwind uwtable
declare hidden i32 @SM4_key_sub(i32 noundef) #2

; 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 = { inlinehint 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 = { 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"

@ossl_sm4_set_key.FK = external hidden local_unnamed_addr constant [4 x i32], align 16
@ossl_sm4_set_key.CK = external hidden local_unnamed_addr constant [32 x i32], align 16

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local noundef i32 @ossl_sm4_set_key(ptr noundef %0, ptr nocapture noundef writeonly %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = tail call i32 @load_u32_be(ptr noundef %0, i32 noundef 0)
  %4 = load i32, ptr @ossl_sm4_set_key.FK, align 16, !tbaa !5
  %5 = xor i32 %4, %3
  %6 = tail call i32 @load_u32_be(ptr noundef %0, i32 noundef 1)
  %7 = load i32, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @ossl_sm4_set_key.FK, i64 4), align 4, !tbaa !5
  %8 = xor i32 %7, %6
  %9 = tail call i32 @load_u32_be(ptr noundef %0, i32 noundef 2)
  %10 = load i32, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @ossl_sm4_set_key.FK, i64 8), align 8, !tbaa !5
  %11 = xor i32 %10, %9
  %12 = tail call i32 @load_u32_be(ptr noundef %0, i32 noundef 3)
  %13 = load i32, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @ossl_sm4_set_key.FK, i64 12), align 4, !tbaa !5
  %14 = xor i32 %13, %12
  br label %15

15:                                               ; preds = %2, %15
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %2 ], [ %indvars.iv.next, %15 ]
  %.sroa.0.036 = phi i32 [ %5, %2 ], [ %22, %15 ]
  %.sroa.9.035 = phi i32 [ %8, %2 ], [ %30, %15 ]
  %.sroa.16.034 = phi i32 [ %11, %2 ], [ %38, %15 ]
  %.sroa.23.033 = phi i32 [ %14, %2 ], [ %46, %15 ]
  %16 = getelementptr inbounds [32 x i32], ptr @ossl_sm4_set_key.CK, i64 0, i64 %indvars.iv
  %17 = load i32, ptr %16, align 16, !tbaa !5
  %18 = xor i32 %.sroa.23.033, %17
  %19 = xor i32 %18, %.sroa.16.034
  %20 = xor i32 %19, %.sroa.9.035
  %21 = tail call i32 @SM4_key_sub(i32 noundef %20)
  %22 = xor i32 %21, %.sroa.0.036
  %23 = or disjoint i64 %indvars.iv, 1
  %24 = getelementptr inbounds [32 x i32], ptr @ossl_sm4_set_key.CK, i64 0, i64 %23
  %25 = load i32, ptr %24, align 4, !tbaa !5
  %26 = xor i32 %.sroa.23.033, %25
  %27 = xor i32 %26, %.sroa.16.034
  %28 = xor i32 %27, %22
  %29 = tail call i32 @SM4_key_sub(i32 noundef %28)
  %30 = xor i32 %29, %.sroa.9.035
  %31 = or disjoint i64 %indvars.iv, 2
  %32 = getelementptr inbounds [32 x i32], ptr @ossl_sm4_set_key.CK, i64 0, i64 %31
  %33 = load i32, ptr %32, align 8, !tbaa !5
  %34 = xor i32 %.sroa.23.033, %33
  %35 = xor i32 %34, %22
  %36 = xor i32 %35, %30
  %37 = tail call i32 @SM4_key_sub(i32 noundef %36)
  %38 = xor i32 %37, %.sroa.16.034
  %39 = or disjoint i64 %indvars.iv, 3
  %40 = getelementptr inbounds [32 x i32], ptr @ossl_sm4_set_key.CK, i64 0, i64 %39
  %41 = load i32, ptr %40, align 4, !tbaa !5
  %42 = xor i32 %22, %41
  %43 = xor i32 %42, %30
  %44 = xor i32 %43, %38
  %45 = tail call i32 @SM4_key_sub(i32 noundef %44)
  %46 = xor i32 %45, %.sroa.23.033
  %47 = getelementptr inbounds [32 x i32], ptr %1, i64 0, i64 %indvars.iv
  store i32 %22, ptr %47, align 4, !tbaa !5
  %48 = getelementptr inbounds [32 x i32], ptr %1, i64 0, i64 %23
  store i32 %30, ptr %48, align 4, !tbaa !5
  %49 = getelementptr inbounds [32 x i32], ptr %1, i64 0, i64 %31
  store i32 %38, ptr %49, align 4, !tbaa !5
  %50 = getelementptr inbounds [32 x i32], ptr %1, i64 0, i64 %39
  store i32 %46, ptr %50, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 4
  %51 = icmp ult i64 %indvars.iv, 28
  br i1 %51, label %15, label %52, !llvm.loop !9

52:                                               ; preds = %15
  ret i32 1
}

; Function Attrs: inlinehint nounwind uwtable
declare hidden i32 @load_u32_be(ptr noundef, i32 noundef) local_unnamed_addr #1

; Function Attrs: inlinehint nounwind uwtable
declare hidden i32 @SM4_key_sub(i32 noundef) local_unnamed_addr #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 = { inlinehint 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, !6, i64 0}
!6 = !{!"int", !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: EarlyCSEPass,GlobalOptPass,IndVarSimplifyPass,InferAlignmentPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,LoopRotatePass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass