; LLVM IR from tleonhardt/practical_cryptography_engineering :: mbedtls (bignum)

; 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.mbedtls_mpi = type { i32, i64, ptr }

; 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 i32 @mbedtls_mpi_cmp_mpi(ptr noundef %0, ptr noundef %1) #1 {
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca i64, align 8
  %7 = alloca i64, align 8
  %8 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %6) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %7) #2
  %9 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %10 = getelementptr inbounds %struct.mbedtls_mpi, ptr %9, i32 0, i32 1
  %11 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  store i64 %11, ptr %6, align 8, !tbaa !13
  br label %12

12:                                               ; preds = %26, %2
  %13 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !13
  %14 = icmp ugt i64 %13, 0
  br i1 %14, label %15, label %29

15:                                               ; preds = %12
  %16 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %17 = getelementptr inbounds %struct.mbedtls_mpi, ptr %16, i32 0, i32 2
  %18 = load ptr, ptr %17, align 8, !tbaa !14
  %19 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !13
  %20 = sub i64 %19, 1
  %21 = getelementptr inbounds i64, ptr %18, i64 %20
  %22 = load i64, ptr %21, align 8, !tbaa !13
  %23 = icmp ne i64 %22, 0
  br i1 %23, label %24, label %25

24:                                               ; preds = %15
  br label %29

25:                                               ; preds = %15
  br label %26

26:                                               ; preds = %25
  %27 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !13
  %28 = add i64 %27, -1
  store i64 %28, ptr %6, align 8, !tbaa !13
  br label %12, !llvm.loop !15

29:                                               ; preds = %24, %12
  %30 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %31 = getelementptr inbounds %struct.mbedtls_mpi, ptr %30, i32 0, i32 1
  %32 = load i64, ptr %31, align 8, !tbaa !9
  store i64 %32, ptr %7, align 8, !tbaa !13
  br label %33

33:                                               ; preds = %47, %29
  %34 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !13
  %35 = icmp ugt i64 %34, 0
  br i1 %35, label %36, label %50

36:                                               ; preds = %33
  %37 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %38 = getelementptr inbounds %struct.mbedtls_mpi, ptr %37, i32 0, i32 2
  %39 = load ptr, ptr %38, align 8, !tbaa !14
  %40 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !13
  %41 = sub i64 %40, 1
  %42 = getelementptr inbounds i64, ptr %39, i64 %41
  %43 = load i64, ptr %42, align 8, !tbaa !13
  %44 = icmp ne i64 %43, 0
  br i1 %44, label %45, label %46

45:                                               ; preds = %36
  br label %50

46:                                               ; preds = %36
  br label %47

47:                                               ; preds = %46
  %48 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !13
  %49 = add i64 %48, -1
  store i64 %49, ptr %7, align 8, !tbaa !13
  br label %33, !llvm.loop !17

50:                                               ; preds = %45, %33
  %51 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !13
  %52 = icmp eq i64 %51, 0
  br i1 %52, label %53, label %57

53:                                               ; preds = %50
  %54 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !13
  %55 = icmp eq i64 %54, 0
  br i1 %55, label %56, label %57

56:                                               ; preds = %53
  store i32 0, ptr %3, align 4
  store i32 1, ptr %8, align 4
  br label %146

57:                                               ; preds = %53, %50
  %58 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !13
  %59 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !13
  %60 = icmp ugt i64 %58, %59
  br i1 %60, label %61, label %65

61:                                               ; preds = %57
  %62 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %63 = getelementptr inbounds %struct.mbedtls_mpi, ptr %62, i32 0, i32 0
  %64 = load i32, ptr %63, align 8, !tbaa !18
  store i32 %64, ptr %3, align 4
  store i32 1, ptr %8, align 4
  br label %146

65:                                               ; preds = %57
  %66 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !13
  %67 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !13
  %68 = icmp ugt i64 %66, %67
  br i1 %68, label %69, label %74

69:                                               ; preds = %65
  %70 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %71 = getelementptr inbounds %struct.mbedtls_mpi, ptr %70, i32 0, i32 0
  %72 = load i32, ptr %71, align 8, !tbaa !18
  %73 = sub nsw i32 0, %72
  store i32 %73, ptr %3, align 4
  store i32 1, ptr %8, align 4
  br label %146

74:                                               ; preds = %65
  %75 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %76 = getelementptr inbounds %struct.mbedtls_mpi, ptr %75, i32 0, i32 0
  %77 = load i32, ptr %76, align 8, !tbaa !18
  %78 = icmp sgt i32 %77, 0
  br i1 %78, label %79, label %85

79:                                               ; preds = %74
  %80 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %81 = getelementptr inbounds %struct.mbedtls_mpi, ptr %80, i32 0, i32 0
  %82 = load i32, ptr %81, align 8, !tbaa !18
  %83 = icmp slt i32 %82, 0
  br i1 %83, label %84, label %85

84:                                               ; preds = %79
  store i32 1, ptr %3, align 4
  store i32 1, ptr %8, align 4
  br label %146

85:                                               ; preds = %79, %74
  %86 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %87 = getelementptr inbounds %struct.mbedtls_mpi, ptr %86, i32 0, i32 0
  %88 = load i32, ptr %87, align 8, !tbaa !18
  %89 = icmp sgt i32 %88, 0
  br i1 %89, label %90, label %96

90:                                               ; preds = %85
  %91 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %92 = getelementptr inbounds %struct.mbedtls_mpi, ptr %91, i32 0, i32 0
  %93 = load i32, ptr %92, align 8, !tbaa !18
  %94 = icmp slt i32 %93, 0
  br i1 %94, label %95, label %96

95:                                               ; preds = %90
  store i32 -1, ptr %3, align 4
  store i32 1, ptr %8, align 4
  br label %146

96:                                               ; preds = %90, %85
  br label %97

97:                                               ; preds = %142, %96
  %98 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !13
  %99 = icmp ugt i64 %98, 0
  br i1 %99, label %100, label %145

100:                                              ; preds = %97
  %101 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %102 = getelementptr inbounds %struct.mbedtls_mpi, ptr %101, i32 0, i32 2
  %103 = load ptr, ptr %102, align 8, !tbaa !14
  %104 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !13
  %105 = sub i64 %104, 1
  %106 = getelementptr inbounds i64, ptr %103, i64 %105
  %107 = load i64, ptr %106, align 8, !tbaa !13
  %108 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %109 = getelementptr inbounds %struct.mbedtls_mpi, ptr %108, i32 0, i32 2
  %110 = load ptr, ptr %109, align 8, !tbaa !14
  %111 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !13
  %112 = sub i64 %111, 1
  %113 = getelementptr inbounds i64, ptr %110, i64 %112
  %114 = load i64, ptr %113, align 8, !tbaa !13
  %115 = icmp ugt i64 %107, %114
  br i1 %115, label %116, label %120

116:                                              ; preds = %100
  %117 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %118 = getelementptr inbounds %struct.mbedtls_mpi, ptr %117, i32 0, i32 0
  %119 = load i32, ptr %118, align 8, !tbaa !18
  store i32 %119, ptr %3, align 4
  store i32 1, ptr %8, align 4
  br label %146

120:                                              ; preds = %100
  %121 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %122 = getelementptr inbounds %struct.mbedtls_mpi, ptr %121, i32 0, i32 2
  %123 = load ptr, ptr %122, align 8, !tbaa !14
  %124 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !13
  %125 = sub i64 %124, 1
  %126 = getelementptr inbounds i64, ptr %123, i64 %125
  %127 = load i64, ptr %126, align 8, !tbaa !13
  %128 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %129 = getelementptr inbounds %struct.mbedtls_mpi, ptr %128, i32 0, i32 2
  %130 = load ptr, ptr %129, align 8, !tbaa !14
  %131 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !13
  %132 = sub i64 %131, 1
  %133 = getelementptr inbounds i64, ptr %130, i64 %132
  %134 = load i64, ptr %133, align 8, !tbaa !13
  %135 = icmp ult i64 %127, %134
  br i1 %135, label %136, label %141

136:                                              ; preds = %120
  %137 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %138 = getelementptr inbounds %struct.mbedtls_mpi, ptr %137, i32 0, i32 0
  %139 = load i32, ptr %138, align 8, !tbaa !18
  %140 = sub nsw i32 0, %139
  store i32 %140, ptr %3, align 4
  store i32 1, ptr %8, align 4
  br label %146

141:                                              ; preds = %120
  br label %142

142:                                              ; preds = %141
  %143 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !13
  %144 = add i64 %143, -1
  store i64 %144, ptr %6, align 8, !tbaa !13
  br label %97, !llvm.loop !19

145:                                              ; preds = %97
  store i32 0, ptr %3, align 4
  store i32 1, ptr %8, align 4
  br label %146

146:                                              ; preds = %145, %136, %116, %95, %84, %69, %61, %56
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %7) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %6) #2
  %147 = load i32, ptr %3, align 4
  ret i32 %147
}

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, !12, i64 8}
!10 = !{!"", !11, i64 0, !12, i64 8, !6, i64 16}
!11 = !{!"int", !7, i64 0}
!12 = !{!"long", !7, i64 0}
!13 = !{!12, !12, i64 0}
!14 = !{!10, !6, i64 16}
!15 = distinct !{!15, !16}
!16 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!17 = distinct !{!17, !16}
!18 = !{!10, !11, i64 0}
!19 = distinct !{!19, !16}


; 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: nofree norecurse nosync nounwind memory(read, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local i32 @mbedtls_mpi_cmp_mpi(ptr nocapture noundef readonly %0, ptr nocapture noundef readonly %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  %4 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %.not44 = icmp eq i64 %4, 0
  br i1 %.not44, label %._crit_edge, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %2
  %5 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 16
  %6 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !12
  %invariant.gep = getelementptr i8, ptr %6, i64 -8
  br label %7

7:                                                ; preds = %.lr.ph, %9
  %.03545 = phi i64 [ %4, %.lr.ph ], [ %10, %9 ]
  %gep = getelementptr i64, ptr %invariant.gep, i64 %.03545
  %8 = load i64, ptr %gep, align 8, !tbaa !13
  %.not39 = icmp eq i64 %8, 0
  br i1 %.not39, label %9, label %._crit_edge

9:                                                ; preds = %7
  %10 = add i64 %.03545, -1
  %.not = icmp eq i64 %10, 0
  br i1 %.not, label %._crit_edge, label %7, !llvm.loop !14

._crit_edge:                                      ; preds = %9, %7, %2
  %.035.lcssa = phi i64 [ 0, %2 ], [ %.03545, %7 ], [ 0, %9 ]
  %11 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 8
  %12 = load i64, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  %.not4048 = icmp eq i64 %12, 0
  br i1 %.not4048, label %._crit_edge52, label %.lr.ph51

.lr.ph51:                                         ; preds = %._crit_edge
  %13 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 16
  %14 = load ptr, ptr %13, align 8, !tbaa !12
  %invariant.gep56 = getelementptr i8, ptr %14, i64 -8
  br label %15

15:                                               ; preds = %.lr.ph51, %17
  %.049 = phi i64 [ %12, %.lr.ph51 ], [ %18, %17 ]
  %gep57 = getelementptr i64, ptr %invariant.gep56, i64 %.049
  %16 = load i64, ptr %gep57, align 8, !tbaa !13
  %.not41 = icmp eq i64 %16, 0
  br i1 %.not41, label %17, label %._crit_edge52

17:                                               ; preds = %15
  %18 = add i64 %.049, -1
  %.not40 = icmp eq i64 %18, 0
  br i1 %.not40, label %._crit_edge52, label %15, !llvm.loop !16

._crit_edge52:                                    ; preds = %17, %15, %._crit_edge
  %.0.lcssa = phi i64 [ 0, %._crit_edge ], [ %.049, %15 ], [ 0, %17 ]
  %19 = or i64 %.0.lcssa, %.035.lcssa
  %or.cond = icmp eq i64 %19, 0
  br i1 %or.cond, label %.loopexit, label %20

20:                                               ; preds = %._crit_edge52
  %21 = icmp ugt i64 %.035.lcssa, %.0.lcssa
  br i1 %21, label %22, label %24

22:                                               ; preds = %20
  %23 = load i32, ptr %0, align 8, !tbaa !17
  br label %.loopexit

24:                                               ; preds = %20
  %25 = icmp ugt i64 %.0.lcssa, %.035.lcssa
  br i1 %25, label %26, label %29

26:                                               ; preds = %24
  %27 = load i32, ptr %1, align 8, !tbaa !17
  %28 = sub nsw i32 0, %27
  br label %.loopexit

29:                                               ; preds = %24
  %30 = load i32, ptr %0, align 8, !tbaa !17
  %31 = icmp sgt i32 %30, 0
  %32 = load i32, ptr %1, align 8, !tbaa !17
  br i1 %31, label %33, label %35

33:                                               ; preds = %29
  %34 = icmp slt i32 %32, 0
  br i1 %34, label %.loopexit, label %.preheader

35:                                               ; preds = %29
  %36 = icmp sgt i32 %32, 0
  %37 = icmp ne i32 %30, 0
  %or.cond43 = and i1 %37, %36
  br i1 %or.cond43, label %.loopexit, label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %33, %35
  %38 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 16
  %39 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 16
  br label %40

40:                                               ; preds = %.preheader, %50
  %.1 = phi i64 [ %43, %50 ], [ %.035.lcssa, %.preheader ]
  %.not42 = icmp eq i64 %.1, 0
  br i1 %.not42, label %.loopexit, label %41

41:                                               ; preds = %40
  %42 = load ptr, ptr %38, align 8, !tbaa !12
  %43 = add i64 %.1, -1
  %44 = getelementptr inbounds i64, ptr %42, i64 %43
  %45 = load i64, ptr %44, align 8, !tbaa !13
  %46 = load ptr, ptr %39, align 8, !tbaa !12
  %47 = getelementptr inbounds i64, ptr %46, i64 %43
  %48 = load i64, ptr %47, align 8, !tbaa !13
  %49 = icmp ugt i64 %45, %48
  br i1 %49, label %.loopexit, label %50

50:                                               ; preds = %41
  %51 = icmp ult i64 %45, %48
  br i1 %51, label %52, label %40, !llvm.loop !18

52:                                               ; preds = %50
  %53 = sub nsw i32 0, %30
  br label %.loopexit

.loopexit:                                        ; preds = %41, %40, %35, %33, %._crit_edge52, %52, %26, %22
  %.036 = phi i32 [ %23, %22 ], [ %28, %26 ], [ %53, %52 ], [ 0, %._crit_edge52 ], [ 1, %33 ], [ -1, %35 ], [ %30, %41 ], [ 0, %40 ]
  ret i32 %.036
}

attributes #0 = { nofree norecurse nosync nounwind memory(read, inaccessiblemem: none) 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, !10, i64 8}
!6 = !{!"", !7, i64 0, !10, i64 8, !11, i64 16}
!7 = !{!"int", !8, i64 0}
!8 = !{!"omnipotent char", !9, i64 0}
!9 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!10 = !{!"long", !8, i64 0}
!11 = !{!"any pointer", !8, i64 0}
!12 = !{!6, !11, i64 16}
!13 = !{!10, !10, i64 0}
!14 = distinct !{!14, !15}
!15 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!16 = distinct !{!16, !15}
!17 = !{!6, !7, i64 0}
!18 = distinct !{!18, !15}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LICMPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass