; LLVM IR from gabriel/NACrypto :: NACrypto/sha3 (sha3)

; 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.sha3_context_ = type { i64, %union.anon, i32, i32, i32 }
%union.anon = type { [25 x i64] }

; 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
declare hidden void @keccakf(ptr noundef) #1

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local ptr @sha3_Finalize(ptr noundef %0) #1 {
  %2 = alloca ptr, align 8
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %3) #2
  %7 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  store ptr %7, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %8 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %9 = getelementptr inbounds %struct.sha3_context_, ptr %8, i32 0, i32 0
  %10 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !9
  %11 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %12 = getelementptr inbounds %struct.sha3_context_, ptr %11, i32 0, i32 2
  %13 = load i32, ptr %12, align 8, !tbaa !13
  %14 = mul i32 %13, 8
  %15 = zext i32 %14 to i64
  %16 = shl i64 6, %15
  %17 = xor i64 %10, %16
  %18 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %19 = getelementptr inbounds %struct.sha3_context_, ptr %18, i32 0, i32 1
  %20 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %21 = getelementptr inbounds %struct.sha3_context_, ptr %20, i32 0, i32 3
  %22 = load i32, ptr %21, align 4, !tbaa !14
  %23 = zext i32 %22 to i64
  %24 = getelementptr inbounds [25 x i64], ptr %19, i64 0, i64 %23
  %25 = load i64, ptr %24, align 8, !tbaa !15
  %26 = xor i64 %25, %17
  store i64 %26, ptr %24, align 8, !tbaa !15
  %27 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %28 = getelementptr inbounds %struct.sha3_context_, ptr %27, i32 0, i32 1
  %29 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %30 = getelementptr inbounds %struct.sha3_context_, ptr %29, i32 0, i32 4
  %31 = load i32, ptr %30, align 8, !tbaa !16
  %32 = zext i32 %31 to i64
  %33 = sub i64 25, %32
  %34 = sub i64 %33, 1
  %35 = getelementptr inbounds [25 x i64], ptr %28, i64 0, i64 %34
  %36 = load i64, ptr %35, align 8, !tbaa !15
  %37 = xor i64 %36, -9223372036854775808
  store i64 %37, ptr %35, align 8, !tbaa !15
  %38 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %39 = getelementptr inbounds %struct.sha3_context_, ptr %38, i32 0, i32 1
  %40 = getelementptr inbounds [25 x i64], ptr %39, i64 0, i64 0
  call void @keccakf(ptr noundef %40)
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %4) #2
  store i32 0, ptr %4, align 4, !tbaa !17
  br label %41

41:                                               ; preds = %140, %1
  %42 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !17
  %43 = zext i32 %42 to i64
  %44 = icmp ult i64 %43, 25
  br i1 %44, label %45, label %143

45:                                               ; preds = %41
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #2
  %46 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %47 = getelementptr inbounds %struct.sha3_context_, ptr %46, i32 0, i32 1
  %48 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !17
  %49 = zext i32 %48 to i64
  %50 = getelementptr inbounds [25 x i64], ptr %47, i64 0, i64 %49
  %51 = load i64, ptr %50, align 8, !tbaa !15
  %52 = trunc i64 %51 to i32
  store i32 %52, ptr %5, align 4, !tbaa !17
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  %53 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %54 = getelementptr inbounds %struct.sha3_context_, ptr %53, i32 0, i32 1
  %55 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !17
  %56 = zext i32 %55 to i64
  %57 = getelementptr inbounds [25 x i64], ptr %54, i64 0, i64 %56
  %58 = load i64, ptr %57, align 8, !tbaa !15
  %59 = lshr i64 %58, 16
  %60 = lshr i64 %59, 16
  %61 = trunc i64 %60 to i32
  store i32 %61, ptr %6, align 4, !tbaa !17
  %62 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !17
  %63 = trunc i32 %62 to i8
  %64 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %65 = getelementptr inbounds %struct.sha3_context_, ptr %64, i32 0, i32 1
  %66 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !17
  %67 = mul i32 %66, 8
  %68 = add i32 %67, 0
  %69 = zext i32 %68 to i64
  %70 = getelementptr inbounds [200 x i8], ptr %65, i64 0, i64 %69
  store i8 %63, ptr %70, align 1, !tbaa !15
  %71 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !17
  %72 = lshr i32 %71, 8
  %73 = trunc i32 %72 to i8
  %74 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %75 = getelementptr inbounds %struct.sha3_context_, ptr %74, i32 0, i32 1
  %76 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !17
  %77 = mul i32 %76, 8
  %78 = add i32 %77, 1
  %79 = zext i32 %78 to i64
  %80 = getelementptr inbounds [200 x i8], ptr %75, i64 0, i64 %79
  store i8 %73, ptr %80, align 1, !tbaa !15
  %81 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !17
  %82 = lshr i32 %81, 16
  %83 = trunc i32 %82 to i8
  %84 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %85 = getelementptr inbounds %struct.sha3_context_, ptr %84, i32 0, i32 1
  %86 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !17
  %87 = mul i32 %86, 8
  %88 = add i32 %87, 2
  %89 = zext i32 %88 to i64
  %90 = getelementptr inbounds [200 x i8], ptr %85, i64 0, i64 %89
  store i8 %83, ptr %90, align 1, !tbaa !15
  %91 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !17
  %92 = lshr i32 %91, 24
  %93 = trunc i32 %92 to i8
  %94 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %95 = getelementptr inbounds %struct.sha3_context_, ptr %94, i32 0, i32 1
  %96 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !17
  %97 = mul i32 %96, 8
  %98 = add i32 %97, 3
  %99 = zext i32 %98 to i64
  %100 = getelementptr inbounds [200 x i8], ptr %95, i64 0, i64 %99
  store i8 %93, ptr %100, align 1, !tbaa !15
  %101 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !17
  %102 = trunc i32 %101 to i8
  %103 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %104 = getelementptr inbounds %struct.sha3_context_, ptr %103, i32 0, i32 1
  %105 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !17
  %106 = mul i32 %105, 8
  %107 = add i32 %106, 4
  %108 = zext i32 %107 to i64
  %109 = getelementptr inbounds [200 x i8], ptr %104, i64 0, i64 %108
  store i8 %102, ptr %109, align 1, !tbaa !15
  %110 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !17
  %111 = lshr i32 %110, 8
  %112 = trunc i32 %111 to i8
  %113 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %114 = getelementptr inbounds %struct.sha3_context_, ptr %113, i32 0, i32 1
  %115 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !17
  %116 = mul i32 %115, 8
  %117 = add i32 %116, 5
  %118 = zext i32 %117 to i64
  %119 = getelementptr inbounds [200 x i8], ptr %114, i64 0, i64 %118
  store i8 %112, ptr %119, align 1, !tbaa !15
  %120 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !17
  %121 = lshr i32 %120, 16
  %122 = trunc i32 %121 to i8
  %123 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %124 = getelementptr inbounds %struct.sha3_context_, ptr %123, i32 0, i32 1
  %125 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !17
  %126 = mul i32 %125, 8
  %127 = add i32 %126, 6
  %128 = zext i32 %127 to i64
  %129 = getelementptr inbounds [200 x i8], ptr %124, i64 0, i64 %128
  store i8 %122, ptr %129, align 1, !tbaa !15
  %130 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !17
  %131 = lshr i32 %130, 24
  %132 = trunc i32 %131 to i8
  %133 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %134 = getelementptr inbounds %struct.sha3_context_, ptr %133, i32 0, i32 1
  %135 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !17
  %136 = mul i32 %135, 8
  %137 = add i32 %136, 7
  %138 = zext i32 %137 to i64
  %139 = getelementptr inbounds [200 x i8], ptr %134, i64 0, i64 %138
  store i8 %132, ptr %139, align 1, !tbaa !15
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #2
  br label %140

140:                                              ; preds = %45
  %141 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !17
  %142 = add i32 %141, 1
  store i32 %142, ptr %4, align 4, !tbaa !17
  br label %41, !llvm.loop !18

143:                                              ; preds = %41
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %4) #2
  %144 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %145 = getelementptr inbounds %struct.sha3_context_, ptr %144, i32 0, i32 1
  %146 = getelementptr inbounds [200 x i8], ptr %145, i64 0, i64 0
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %3) #2
  ret ptr %146
}

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, !11, i64 0}
!10 = !{!"sha3_context_", !11, i64 0, !7, i64 8, !12, i64 208, !12, i64 212, !12, i64 216}
!11 = !{!"long", !7, i64 0}
!12 = !{!"int", !7, i64 0}
!13 = !{!10, !12, i64 208}
!14 = !{!10, !12, i64 212}
!15 = !{!7, !7, i64 0}
!16 = !{!10, !12, i64 216}
!17 = !{!12, !12, i64 0}
!18 = distinct !{!18, !19}
!19 = !{!"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: nounwind uwtable
declare hidden void @keccakf(ptr noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local noundef nonnull ptr @sha3_Finalize(ptr noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  %2 = load i64, ptr %0, align 8, !tbaa !5
  %3 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 208
  %4 = load i32, ptr %3, align 8, !tbaa !11
  %5 = shl i32 %4, 3
  %6 = zext nneg i32 %5 to i64
  %7 = shl i64 6, %6
  %8 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  %9 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 212
  %10 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !12
  %11 = zext i32 %10 to i64
  %12 = getelementptr inbounds [25 x i64], ptr %8, i64 0, i64 %11
  %13 = load i64, ptr %12, align 8, !tbaa !13
  %14 = xor i64 %13, %2
  %15 = xor i64 %14, %7
  store i64 %15, ptr %12, align 8, !tbaa !13
  %16 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 216
  %17 = load i32, ptr %16, align 8, !tbaa !14
  %18 = zext i32 %17 to i64
  %19 = sub nsw i64 24, %18
  %20 = getelementptr inbounds [25 x i64], ptr %8, i64 0, i64 %19
  %21 = load i64, ptr %20, align 8, !tbaa !13
  %22 = xor i64 %21, -9223372036854775808
  store i64 %22, ptr %20, align 8, !tbaa !13
  tail call void @keccakf(ptr noundef nonnull %8)
  br label %23

23:                                               ; preds = %1, %23
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %1 ], [ %indvars.iv.next, %23 ]
  %24 = getelementptr inbounds [25 x i64], ptr %8, i64 0, i64 %indvars.iv
  %25 = load i64, ptr %24, align 8, !tbaa !13
  %26 = lshr i64 %25, 32
  %27 = trunc i64 %25 to i8
  %28 = shl nuw nsw i64 %indvars.iv, 3
  %29 = getelementptr inbounds [200 x i8], ptr %8, i64 0, i64 %28
  store i8 %27, ptr %29, align 1, !tbaa !13
  %30 = lshr i64 %25, 8
  %31 = trunc i64 %30 to i8
  %32 = or disjoint i64 %28, 1
  %33 = getelementptr inbounds [200 x i8], ptr %8, i64 0, i64 %32
  store i8 %31, ptr %33, align 1, !tbaa !13
  %34 = lshr i64 %25, 16
  %35 = trunc i64 %34 to i8
  %36 = or disjoint i64 %28, 2
  %37 = getelementptr inbounds [200 x i8], ptr %8, i64 0, i64 %36
  store i8 %35, ptr %37, align 1, !tbaa !13
  %38 = lshr i64 %25, 24
  %39 = trunc i64 %38 to i8
  %40 = or disjoint i64 %28, 3
  %41 = getelementptr inbounds [200 x i8], ptr %8, i64 0, i64 %40
  store i8 %39, ptr %41, align 1, !tbaa !13
  %42 = trunc i64 %26 to i8
  %43 = or disjoint i64 %28, 4
  %44 = getelementptr inbounds [200 x i8], ptr %8, i64 0, i64 %43
  store i8 %42, ptr %44, align 1, !tbaa !13
  %45 = lshr i64 %25, 40
  %46 = trunc i64 %45 to i8
  %47 = or disjoint i64 %28, 5
  %48 = getelementptr inbounds [200 x i8], ptr %8, i64 0, i64 %47
  store i8 %46, ptr %48, align 1, !tbaa !13
  %49 = lshr i64 %25, 48
  %50 = trunc i64 %49 to i8
  %51 = or disjoint i64 %28, 6
  %52 = getelementptr inbounds [200 x i8], ptr %8, i64 0, i64 %51
  store i8 %50, ptr %52, align 1, !tbaa !13
  %sum.shift = lshr i64 %25, 56
  %53 = trunc nuw i64 %sum.shift to i8
  %54 = or disjoint i64 %28, 7
  %55 = getelementptr inbounds [200 x i8], ptr %8, i64 0, i64 %54
  store i8 %53, ptr %55, align 1, !tbaa !13
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next, 25
  br i1 %exitcond.not, label %56, label %23, !llvm.loop !15

56:                                               ; preds = %23
  ret ptr %8
}

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, !7, i64 0}
!6 = !{!"sha3_context_", !7, i64 0, !8, i64 8, !10, i64 208, !10, i64 212, !10, i64 216}
!7 = !{!"long", !8, i64 0}
!8 = !{!"omnipotent char", !9, i64 0}
!9 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!10 = !{!"int", !8, i64 0}
!11 = !{!6, !10, i64 208}
!12 = !{!6, !10, i64 212}
!13 = !{!8, !8, i64 0}
!14 = !{!6, !10, i64 216}
!15 = distinct !{!15, !16}
!16 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


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