; LLVM IR from JamisHoo/Cryptographic-Algorithms :: src/sha3_256.ll (Z14sha3_iterationPKhPm)

; 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: mustprogress uwtable
define dso_local void @_Z14sha3_iterationPKhPm(ptr noundef %0, ptr noundef %1) #0 {
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca i64, align 8
  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 8, ptr %5) #3
  store i64 0, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  br label %6

6:                                                ; preds = %87, %2
  %7 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %8 = icmp ule i64 %7, 16
  br i1 %8, label %10, label %9

9:                                                ; preds = %6
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %5) #3
  br label %90

10:                                               ; preds = %6
  %11 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %12 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %13 = mul i64 8, %12
  %14 = add i64 %13, 0
  %15 = getelementptr inbounds i8, ptr %11, i64 %14
  %16 = load i8, ptr %15, align 1, !tbaa !11
  %17 = zext i8 %16 to i64
  %18 = shl i64 %17, 0
  %19 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %20 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %21 = mul i64 8, %20
  %22 = add i64 %21, 1
  %23 = getelementptr inbounds i8, ptr %19, i64 %22
  %24 = load i8, ptr %23, align 1, !tbaa !11
  %25 = zext i8 %24 to i64
  %26 = shl i64 %25, 8
  %27 = or i64 %18, %26
  %28 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %29 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %30 = mul i64 8, %29
  %31 = add i64 %30, 2
  %32 = getelementptr inbounds i8, ptr %28, i64 %31
  %33 = load i8, ptr %32, align 1, !tbaa !11
  %34 = zext i8 %33 to i64
  %35 = shl i64 %34, 16
  %36 = or i64 %27, %35
  %37 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %38 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %39 = mul i64 8, %38
  %40 = add i64 %39, 3
  %41 = getelementptr inbounds i8, ptr %37, i64 %40
  %42 = load i8, ptr %41, align 1, !tbaa !11
  %43 = zext i8 %42 to i64
  %44 = shl i64 %43, 24
  %45 = or i64 %36, %44
  %46 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %47 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %48 = mul i64 8, %47
  %49 = add i64 %48, 4
  %50 = getelementptr inbounds i8, ptr %46, i64 %49
  %51 = load i8, ptr %50, align 1, !tbaa !11
  %52 = zext i8 %51 to i64
  %53 = shl i64 %52, 32
  %54 = or i64 %45, %53
  %55 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %56 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %57 = mul i64 8, %56
  %58 = add i64 %57, 5
  %59 = getelementptr inbounds i8, ptr %55, i64 %58
  %60 = load i8, ptr %59, align 1, !tbaa !11
  %61 = zext i8 %60 to i64
  %62 = shl i64 %61, 40
  %63 = or i64 %54, %62
  %64 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %65 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %66 = mul i64 8, %65
  %67 = add i64 %66, 6
  %68 = getelementptr inbounds i8, ptr %64, i64 %67
  %69 = load i8, ptr %68, align 1, !tbaa !11
  %70 = zext i8 %69 to i64
  %71 = shl i64 %70, 48
  %72 = or i64 %63, %71
  %73 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %74 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %75 = mul i64 8, %74
  %76 = add i64 %75, 7
  %77 = getelementptr inbounds i8, ptr %73, i64 %76
  %78 = load i8, ptr %77, align 1, !tbaa !11
  %79 = zext i8 %78 to i64
  %80 = shl i64 %79, 56
  %81 = or i64 %72, %80
  %82 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %83 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %84 = getelementptr inbounds i64, ptr %82, i64 %83
  %85 = load i64, ptr %84, align 8, !tbaa !9
  %86 = xor i64 %85, %81
  store i64 %86, ptr %84, align 8, !tbaa !9
  br label %87

87:                                               ; preds = %10
  %88 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %89 = add i64 %88, 1
  store i64 %89, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  br label %6, !llvm.loop !12

90:                                               ; preds = %9
  %91 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  call void @_Z16sha3_permutationPm(ptr noundef %91)
  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

; Function Attrs: inlinehint mustprogress uwtable
declare dso_local void @_Z16sha3_permutationPm(ptr noundef) #2

attributes #0 = { mustprogress 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 mustprogress 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++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"long", !7, i64 0}
!11 = !{!7, !7, i64 0}
!12 = distinct !{!12, !13}
!13 = !{!"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 uwtable
define dso_local void @_Z14sha3_iterationPKhPm(ptr nocapture noundef readonly %0, ptr noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  br label %4

3:                                                ; preds = %4
  tail call void @_Z16sha3_permutationPm(ptr noundef nonnull %1)
  ret void

4:                                                ; preds = %2, %4
  %.020 = phi i64 [ 0, %2 ], [ %54, %4 ]
  %5 = shl nuw nsw i64 %.020, 3
  %6 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 %5
  %7 = load i8, ptr %6, align 1, !tbaa !5
  %8 = zext i8 %7 to i64
  %9 = or disjoint i64 %5, 1
  %10 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 %9
  %11 = load i8, ptr %10, align 1, !tbaa !5
  %12 = zext i8 %11 to i64
  %13 = shl nuw nsw i64 %12, 8
  %14 = or disjoint i64 %13, %8
  %15 = or disjoint i64 %5, 2
  %16 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 %15
  %17 = load i8, ptr %16, align 1, !tbaa !5
  %18 = zext i8 %17 to i64
  %19 = shl nuw nsw i64 %18, 16
  %20 = or disjoint i64 %14, %19
  %21 = or disjoint i64 %5, 3
  %22 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 %21
  %23 = load i8, ptr %22, align 1, !tbaa !5
  %24 = zext i8 %23 to i64
  %25 = shl nuw nsw i64 %24, 24
  %26 = or disjoint i64 %20, %25
  %27 = or disjoint i64 %5, 4
  %28 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 %27
  %29 = load i8, ptr %28, align 1, !tbaa !5
  %30 = zext i8 %29 to i64
  %31 = shl nuw nsw i64 %30, 32
  %32 = or disjoint i64 %26, %31
  %33 = or disjoint i64 %5, 5
  %34 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 %33
  %35 = load i8, ptr %34, align 1, !tbaa !5
  %36 = zext i8 %35 to i64
  %37 = shl nuw nsw i64 %36, 40
  %38 = or i64 %32, %37
  %39 = or disjoint i64 %5, 6
  %40 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 %39
  %41 = load i8, ptr %40, align 1, !tbaa !5
  %42 = zext i8 %41 to i64
  %43 = shl nuw nsw i64 %42, 48
  %44 = or i64 %38, %43
  %45 = or disjoint i64 %5, 7
  %46 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 %45
  %47 = load i8, ptr %46, align 1, !tbaa !5
  %48 = zext i8 %47 to i64
  %49 = shl nuw i64 %48, 56
  %50 = or i64 %44, %49
  %51 = getelementptr inbounds i64, ptr %1, i64 %.020
  %52 = load i64, ptr %51, align 8, !tbaa !8
  %53 = xor i64 %50, %52
  store i64 %53, ptr %51, align 8, !tbaa !8
  %54 = add nuw nsw i64 %.020, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %54, 17
  br i1 %exitcond.not, label %3, label %4, !llvm.loop !10
}

; Function Attrs: inlinehint mustprogress uwtable
declare dso_local void @_Z16sha3_permutationPm(ptr noundef) local_unnamed_addr #1

attributes #0 = { mustprogress 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 mustprogress 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 = !{!"omnipotent char", !7, i64 0}
!7 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!8 = !{!9, !9, i64 0}
!9 = !{!"long", !6, i64 0}
!10 = distinct !{!10, !11}
!11 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


; Effective O3 passes: CorrelatedValuePropagationPass,EarlyCSEPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,LoopRotatePass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass