; LLVM IR from HarshCasper/NeoAlgo :: C-Plus-Plus/cryptography/HillCipher.ll (Z6cipherPA1_iPA3_iS0_)

; 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: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local void @_Z6cipherPA1_iPA3_iS0_(ptr noundef %0, ptr noundef %1, ptr noundef %2) #1 {
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store ptr %2, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  store i32 0, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %10

10:                                               ; preds = %63, %3
  %11 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %12 = icmp slt i32 %11, 3
  br i1 %12, label %14, label %13

13:                                               ; preds = %10
  store i32 2, ptr %8, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  br label %66

14:                                               ; preds = %10
  %15 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %16 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %17 = sext i32 %16 to i64
  %18 = getelementptr inbounds [1 x i32], ptr %15, i64 %17
  %19 = getelementptr inbounds [1 x i32], ptr %18, i64 0, i64 0
  store i32 0, ptr %19, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  store i32 0, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %20

20:                                               ; preds = %47, %14
  %21 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %22 = icmp slt i32 %21, 3
  br i1 %22, label %24, label %23

23:                                               ; preds = %20
  store i32 5, ptr %8, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  br label %50

24:                                               ; preds = %20
  %25 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %26 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %27 = sext i32 %26 to i64
  %28 = getelementptr inbounds [3 x i32], ptr %25, i64 %27
  %29 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %30 = sext i32 %29 to i64
  %31 = getelementptr inbounds [3 x i32], ptr %28, i64 0, i64 %30
  %32 = load i32, ptr %31, align 4, !tbaa !9
  %33 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %34 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %35 = sext i32 %34 to i64
  %36 = getelementptr inbounds [1 x i32], ptr %33, i64 %35
  %37 = getelementptr inbounds [1 x i32], ptr %36, i64 0, i64 0
  %38 = load i32, ptr %37, align 4, !tbaa !9
  %39 = mul nsw i32 %32, %38
  %40 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %41 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %42 = sext i32 %41 to i64
  %43 = getelementptr inbounds [1 x i32], ptr %40, i64 %42
  %44 = getelementptr inbounds [1 x i32], ptr %43, i64 0, i64 0
  %45 = load i32, ptr %44, align 4, !tbaa !9
  %46 = add nsw i32 %45, %39
  store i32 %46, ptr %44, align 4, !tbaa !9
  br label %47

47:                                               ; preds = %24
  %48 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %49 = add nsw i32 %48, 1
  store i32 %49, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %20, !llvm.loop !11

50:                                               ; preds = %23
  %51 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %52 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %53 = sext i32 %52 to i64
  %54 = getelementptr inbounds [1 x i32], ptr %51, i64 %53
  %55 = getelementptr inbounds [1 x i32], ptr %54, i64 0, i64 0
  %56 = load i32, ptr %55, align 4, !tbaa !9
  %57 = srem i32 %56, 26
  %58 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %59 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %60 = sext i32 %59 to i64
  %61 = getelementptr inbounds [1 x i32], ptr %58, i64 %60
  %62 = getelementptr inbounds [1 x i32], ptr %61, i64 0, i64 0
  store i32 %57, ptr %62, align 4, !tbaa !9
  br label %63

63:                                               ; preds = %50
  %64 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %65 = add nsw i32 %64, 1
  store i32 %65, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %10, !llvm.loop !13

66:                                               ; preds = %13
  ret void
}

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { mustprogress 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++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"int", !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 nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) uwtable
define dso_local void @_Z6cipherPA1_iPA3_iS0_(ptr nocapture noundef writeonly %0, ptr nocapture noundef readonly %1, ptr nocapture noundef readonly %2) local_unnamed_addr #0 {
  store i32 0, ptr %0, align 4, !tbaa !5
  %4 = load i32, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %5 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %6 = mul nsw i32 %5, %4
  store i32 %6, ptr %0, align 4, !tbaa !5
  %7 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 4
  %8 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %9 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 4
  %10 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %11 = mul nsw i32 %10, %8
  %12 = add nsw i32 %6, %11
  store i32 %12, ptr %0, align 4, !tbaa !5
  %13 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 8
  %14 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %15 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 8
  %16 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  %17 = mul nsw i32 %16, %14
  %18 = add nsw i32 %12, %17
  %19 = srem i32 %18, 26
  store i32 %19, ptr %0, align 4, !tbaa !5
  %20 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 4
  store i32 0, ptr %20, align 4, !tbaa !5
  %21 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 12
  %22 = load i32, ptr %21, align 4, !tbaa !5
  %23 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %24 = mul nsw i32 %23, %22
  store i32 %24, ptr %20, align 4, !tbaa !5
  %25 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 16
  %26 = load i32, ptr %25, align 4, !tbaa !5
  %27 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %28 = mul nsw i32 %27, %26
  %29 = add nsw i32 %24, %28
  store i32 %29, ptr %20, align 4, !tbaa !5
  %30 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 20
  %31 = load i32, ptr %30, align 4, !tbaa !5
  %32 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  %33 = mul nsw i32 %32, %31
  %34 = add nsw i32 %29, %33
  %35 = srem i32 %34, 26
  store i32 %35, ptr %20, align 4, !tbaa !5
  %36 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  store i32 0, ptr %36, align 4, !tbaa !5
  %37 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 24
  %38 = load i32, ptr %37, align 4, !tbaa !5
  %39 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %40 = mul nsw i32 %39, %38
  store i32 %40, ptr %36, align 4, !tbaa !5
  %41 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 28
  %42 = load i32, ptr %41, align 4, !tbaa !5
  %43 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %44 = mul nsw i32 %43, %42
  %45 = add nsw i32 %40, %44
  store i32 %45, ptr %36, align 4, !tbaa !5
  %46 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 32
  %47 = load i32, ptr %46, align 4, !tbaa !5
  %48 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  %49 = mul nsw i32 %48, %47
  %50 = add nsw i32 %45, %49
  %51 = srem i32 %50, 26
  store i32 %51, ptr %36, align 4, !tbaa !5
  ret void
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) 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++ TBAA"}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,LICMPass,LoopRotatePass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass