; LLVM IR from stamparm/cryptospecs :: symmetrical/sources (idea)

; 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: 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 @InvertIdeaKey(ptr noundef %0, ptr noundef %1) #1 {
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca [52 x i16], align 16
  %6 = alloca i16, align 2
  %7 = alloca i16, align 2
  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 104, ptr %5) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 2, ptr %6) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 2, ptr %7) #3
  store i16 0, ptr %6, align 2, !tbaa !9
  store i16 48, ptr %7, align 2, !tbaa !9
  br label %8

8:                                                ; preds = %138, %2
  %9 = load i16, ptr %6, align 2, !tbaa !9
  %10 = zext i16 %9 to i32
  %11 = icmp slt i32 %10, 52
  br i1 %11, label %12, label %147

12:                                               ; preds = %8
  %13 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %14 = load i16, ptr %7, align 2, !tbaa !9
  %15 = zext i16 %14 to i32
  %16 = add nsw i32 %15, 0
  %17 = sext i32 %16 to i64
  %18 = getelementptr inbounds i16, ptr %13, i64 %17
  %19 = load i16, ptr %18, align 2, !tbaa !9
  %20 = call zeroext i16 @inv(i16 noundef zeroext %19)
  %21 = load i16, ptr %6, align 2, !tbaa !9
  %22 = zext i16 %21 to i32
  %23 = add nsw i32 %22, 0
  %24 = sext i32 %23 to i64
  %25 = getelementptr inbounds [52 x i16], ptr %5, i64 0, i64 %24
  store i16 %20, ptr %25, align 2, !tbaa !9
  %26 = load i16, ptr %6, align 2, !tbaa !9
  %27 = zext i16 %26 to i32
  %28 = icmp eq i32 %27, 0
  br i1 %28, label %33, label %29

29:                                               ; preds = %12
  %30 = load i16, ptr %6, align 2, !tbaa !9
  %31 = zext i16 %30 to i32
  %32 = icmp eq i32 %31, 48
  br i1 %32, label %33, label %64

33:                                               ; preds = %29, %12
  %34 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %35 = load i16, ptr %7, align 2, !tbaa !9
  %36 = zext i16 %35 to i32
  %37 = add nsw i32 %36, 1
  %38 = sext i32 %37 to i64
  %39 = getelementptr inbounds i16, ptr %34, i64 %38
  %40 = load i16, ptr %39, align 2, !tbaa !9
  %41 = zext i16 %40 to i32
  %42 = sub nsw i32 0, %41
  %43 = trunc i32 %42 to i16
  %44 = load i16, ptr %6, align 2, !tbaa !9
  %45 = zext i16 %44 to i32
  %46 = add nsw i32 %45, 1
  %47 = sext i32 %46 to i64
  %48 = getelementptr inbounds [52 x i16], ptr %5, i64 0, i64 %47
  store i16 %43, ptr %48, align 2, !tbaa !9
  %49 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %50 = load i16, ptr %7, align 2, !tbaa !9
  %51 = zext i16 %50 to i32
  %52 = add nsw i32 %51, 2
  %53 = sext i32 %52 to i64
  %54 = getelementptr inbounds i16, ptr %49, i64 %53
  %55 = load i16, ptr %54, align 2, !tbaa !9
  %56 = zext i16 %55 to i32
  %57 = sub nsw i32 0, %56
  %58 = trunc i32 %57 to i16
  %59 = load i16, ptr %6, align 2, !tbaa !9
  %60 = zext i16 %59 to i32
  %61 = add nsw i32 %60, 2
  %62 = sext i32 %61 to i64
  %63 = getelementptr inbounds [52 x i16], ptr %5, i64 0, i64 %62
  store i16 %58, ptr %63, align 2, !tbaa !9
  br label %95

64:                                               ; preds = %29
  %65 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %66 = load i16, ptr %7, align 2, !tbaa !9
  %67 = zext i16 %66 to i32
  %68 = add nsw i32 %67, 2
  %69 = sext i32 %68 to i64
  %70 = getelementptr inbounds i16, ptr %65, i64 %69
  %71 = load i16, ptr %70, align 2, !tbaa !9
  %72 = zext i16 %71 to i32
  %73 = sub nsw i32 0, %72
  %74 = trunc i32 %73 to i16
  %75 = load i16, ptr %6, align 2, !tbaa !9
  %76 = zext i16 %75 to i32
  %77 = add nsw i32 %76, 1
  %78 = sext i32 %77 to i64
  %79 = getelementptr inbounds [52 x i16], ptr %5, i64 0, i64 %78
  store i16 %74, ptr %79, align 2, !tbaa !9
  %80 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %81 = load i16, ptr %7, align 2, !tbaa !9
  %82 = zext i16 %81 to i32
  %83 = add nsw i32 %82, 1
  %84 = sext i32 %83 to i64
  %85 = getelementptr inbounds i16, ptr %80, i64 %84
  %86 = load i16, ptr %85, align 2, !tbaa !9
  %87 = zext i16 %86 to i32
  %88 = sub nsw i32 0, %87
  %89 = trunc i32 %88 to i16
  %90 = load i16, ptr %6, align 2, !tbaa !9
  %91 = zext i16 %90 to i32
  %92 = add nsw i32 %91, 2
  %93 = sext i32 %92 to i64
  %94 = getelementptr inbounds [52 x i16], ptr %5, i64 0, i64 %93
  store i16 %89, ptr %94, align 2, !tbaa !9
  br label %95

95:                                               ; preds = %64, %33
  %96 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %97 = load i16, ptr %7, align 2, !tbaa !9
  %98 = zext i16 %97 to i32
  %99 = add nsw i32 %98, 3
  %100 = sext i32 %99 to i64
  %101 = getelementptr inbounds i16, ptr %96, i64 %100
  %102 = load i16, ptr %101, align 2, !tbaa !9
  %103 = call zeroext i16 @inv(i16 noundef zeroext %102)
  %104 = load i16, ptr %6, align 2, !tbaa !9
  %105 = zext i16 %104 to i32
  %106 = add nsw i32 %105, 3
  %107 = sext i32 %106 to i64
  %108 = getelementptr inbounds [52 x i16], ptr %5, i64 0, i64 %107
  store i16 %103, ptr %108, align 2, !tbaa !9
  %109 = load i16, ptr %6, align 2, !tbaa !9
  %110 = zext i16 %109 to i32
  %111 = icmp slt i32 %110, 48
  br i1 %111, label %112, label %137

112:                                              ; preds = %95
  %113 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %114 = load i16, ptr %7, align 2, !tbaa !9
  %115 = zext i16 %114 to i32
  %116 = sub nsw i32 %115, 2
  %117 = sext i32 %116 to i64
  %118 = getelementptr inbounds i16, ptr %113, i64 %117
  %119 = load i16, ptr %118, align 2, !tbaa !9
  %120 = load i16, ptr %6, align 2, !tbaa !9
  %121 = zext i16 %120 to i32
  %122 = add nsw i32 %121, 4
  %123 = sext i32 %122 to i64
  %124 = getelementptr inbounds [52 x i16], ptr %5, i64 0, i64 %123
  store i16 %119, ptr %124, align 2, !tbaa !9
  %125 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %126 = load i16, ptr %7, align 2, !tbaa !9
  %127 = zext i16 %126 to i32
  %128 = sub nsw i32 %127, 1
  %129 = sext i32 %128 to i64
  %130 = getelementptr inbounds i16, ptr %125, i64 %129
  %131 = load i16, ptr %130, align 2, !tbaa !9
  %132 = load i16, ptr %6, align 2, !tbaa !9
  %133 = zext i16 %132 to i32
  %134 = add nsw i32 %133, 5
  %135 = sext i32 %134 to i64
  %136 = getelementptr inbounds [52 x i16], ptr %5, i64 0, i64 %135
  store i16 %131, ptr %136, align 2, !tbaa !9
  br label %137

137:                                              ; preds = %112, %95
  br label %138

138:                                              ; preds = %137
  %139 = load i16, ptr %6, align 2, !tbaa !9
  %140 = zext i16 %139 to i32
  %141 = add nsw i32 %140, 6
  %142 = trunc i32 %141 to i16
  store i16 %142, ptr %6, align 2, !tbaa !9
  %143 = load i16, ptr %7, align 2, !tbaa !9
  %144 = zext i16 %143 to i32
  %145 = sub nsw i32 %144, 6
  %146 = trunc i32 %145 to i16
  store i16 %146, ptr %7, align 2, !tbaa !9
  br label %8, !llvm.loop !11

147:                                              ; preds = %8
  store i16 0, ptr %6, align 2, !tbaa !9
  br label %148

148:                                              ; preds = %161, %147
  %149 = load i16, ptr %6, align 2, !tbaa !9
  %150 = zext i16 %149 to i32
  %151 = icmp slt i32 %150, 52
  br i1 %151, label %152, label %164

152:                                              ; preds = %148
  %153 = load i16, ptr %6, align 2, !tbaa !9
  %154 = zext i16 %153 to i64
  %155 = getelementptr inbounds [52 x i16], ptr %5, i64 0, i64 %154
  %156 = load i16, ptr %155, align 2, !tbaa !9
  %157 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %158 = load i16, ptr %6, align 2, !tbaa !9
  %159 = zext i16 %158 to i64
  %160 = getelementptr inbounds i16, ptr %157, i64 %159
  store i16 %156, ptr %160, align 2, !tbaa !9
  br label %161

161:                                              ; preds = %152
  %162 = load i16, ptr %6, align 2, !tbaa !9
  %163 = add i16 %162, 1
  store i16 %163, ptr %6, align 2, !tbaa !9
  br label %148, !llvm.loop !13

164:                                              ; preds = %148
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 2, ptr %7) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 2, ptr %6) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 104, ptr %5) #3
  ret void
}

; Function Attrs: inlinehint nounwind uwtable
declare hidden zeroext i16 @inv(i16 noundef zeroext) #2

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 = { 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 = !{!"short", !7, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = distinct !{!13, !12}


; 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 nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #0

; Function Attrs: mustprogress 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 @InvertIdeaKey(ptr nocapture noundef readonly %0, ptr nocapture noundef writeonly %1) local_unnamed_addr #1 {
  %3 = alloca [52 x i16], align 16
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 104, ptr nonnull %3) #4
  br label %4

4:                                                ; preds = %2, %36
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %2 ], [ %indvars.iv.next, %36 ]
  %.039 = phi i32 [ 48, %2 ], [ %41, %36 ]
  %5 = and i32 %.039, 65535
  %6 = zext nneg i32 %5 to i64
  %7 = getelementptr inbounds i16, ptr %0, i64 %6
  %8 = load i16, ptr %7, align 2, !tbaa !5
  %9 = tail call zeroext i16 @inv(i16 noundef zeroext %8)
  %10 = getelementptr inbounds [52 x i16], ptr %3, i64 0, i64 %indvars.iv
  store i16 %9, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %11 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv to i32
  switch i32 %11, label %20 [
    i32 48, label %12
    i32 0, label %12
  ]

12:                                               ; preds = %4, %4
  %13 = getelementptr inbounds i8, ptr %7, i64 2
  %14 = load i16, ptr %13, align 2, !tbaa !5
  %15 = sub i16 0, %14
  %16 = or disjoint i64 %indvars.iv, 1
  %17 = getelementptr inbounds [52 x i16], ptr %3, i64 0, i64 %16
  store i16 %15, ptr %17, align 2, !tbaa !5
  %18 = getelementptr inbounds i8, ptr %7, i64 4
  %19 = or disjoint i64 %indvars.iv, 2
  br label %28

20:                                               ; preds = %4
  %21 = getelementptr inbounds i8, ptr %7, i64 4
  %22 = load i16, ptr %21, align 2, !tbaa !5
  %23 = sub i16 0, %22
  %24 = or disjoint i64 %indvars.iv, 1
  %25 = getelementptr inbounds [52 x i16], ptr %3, i64 0, i64 %24
  store i16 %23, ptr %25, align 2, !tbaa !5
  %26 = getelementptr inbounds i8, ptr %7, i64 2
  %27 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 2
  br label %28

28:                                               ; preds = %20, %12
  %.sink47 = phi i64 [ %27, %20 ], [ %19, %12 ]
  %.pn.in = phi ptr [ %26, %20 ], [ %18, %12 ]
  %.pn = load i16, ptr %.pn.in, align 2, !tbaa !5
  %.sink = sub i16 0, %.pn
  %29 = getelementptr inbounds [52 x i16], ptr %3, i64 0, i64 %.sink47
  store i16 %.sink, ptr %29, align 2, !tbaa !5
  %30 = getelementptr inbounds i8, ptr %7, i64 6
  %31 = load i16, ptr %30, align 2, !tbaa !5
  %32 = tail call zeroext i16 @inv(i16 noundef zeroext %31)
  %33 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 3
  %34 = getelementptr inbounds [52 x i16], ptr %3, i64 0, i64 %33
  store i16 %32, ptr %34, align 2, !tbaa !5
  %35 = icmp ult i64 %indvars.iv, 48
  br i1 %35, label %36, label %.preheader.preheader

36:                                               ; preds = %28
  %37 = getelementptr i8, ptr %7, i64 -4
  %38 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 4
  %39 = getelementptr inbounds [52 x i16], ptr %3, i64 0, i64 %38
  %40 = load <2 x i16>, ptr %37, align 2, !tbaa !5
  store <2 x i16> %40, ptr %39, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 6
  %41 = add nsw i32 %5, -6
  %42 = icmp ult i64 %indvars.iv, 46
  br i1 %42, label %4, label %.preheader.preheader, !llvm.loop !9

.preheader.preheader:                             ; preds = %28, %36
  call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr noundef nonnull align 2 dereferenceable(104) %1, ptr noundef nonnull align 16 dereferenceable(104) %3, i64 104, i1 false), !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 104, ptr nonnull %3) #4
  ret void
}

; Function Attrs: inlinehint nounwind uwtable
declare hidden zeroext i16 @inv(i16 noundef zeroext) local_unnamed_addr #2

; Function Attrs: nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr noalias nocapture writeonly, ptr noalias nocapture readonly, i64, i1 immarg) #3

attributes #0 = { mustprogress 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 = { 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 = { nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #4 = { 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 = !{!"short", !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,GVNPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,IndVarSimplifyPass,InferAlignmentPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,JumpThreadingPass,LoopIdiomRecognizePass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,PostOrderFunctionAttrsPass,SLPVectorizerPass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass