; LLVM IR from tleonhardt/practical_cryptography_engineering :: mbedtls (sha512)

; 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_sha512_context = type { [2 x i64], [8 x i64], [128 x i8], i32 }

; 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) #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local void @mbedtls_sha512_process(ptr noundef, ptr noundef) #1

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #2

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #2

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local void @mbedtls_sha512_update(ptr noundef %0, ptr noundef %1, i64 noundef %2) #1 {
  %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
  %9 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store i64 %2, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %7) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #3
  %10 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %11 = icmp eq i64 %10, 0
  br i1 %11, label %12, label %13

12:                                               ; preds = %3
  store i32 1, ptr %9, align 4
  br label %91

13:                                               ; preds = %3
  %14 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %15 = getelementptr inbounds %struct.mbedtls_sha512_context, ptr %14, i32 0, i32 0
  %16 = getelementptr inbounds [2 x i64], ptr %15, i64 0, i64 0
  %17 = load i64, ptr %16, align 8, !tbaa !9
  %18 = and i64 %17, 127
  %19 = trunc i64 %18 to i32
  store i32 %19, ptr %8, align 4, !tbaa !11
  %20 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !11
  %21 = sub i32 128, %20
  %22 = zext i32 %21 to i64
  store i64 %22, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %23 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %24 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %25 = getelementptr inbounds %struct.mbedtls_sha512_context, ptr %24, i32 0, i32 0
  %26 = getelementptr inbounds [2 x i64], ptr %25, i64 0, i64 0
  %27 = load i64, ptr %26, align 8, !tbaa !9
  %28 = add i64 %27, %23
  store i64 %28, ptr %26, align 8, !tbaa !9
  %29 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %30 = getelementptr inbounds %struct.mbedtls_sha512_context, ptr %29, i32 0, i32 0
  %31 = getelementptr inbounds [2 x i64], ptr %30, i64 0, i64 0
  %32 = load i64, ptr %31, align 8, !tbaa !9
  %33 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %34 = icmp ult i64 %32, %33
  br i1 %34, label %35, label %41

35:                                               ; preds = %13
  %36 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %37 = getelementptr inbounds %struct.mbedtls_sha512_context, ptr %36, i32 0, i32 0
  %38 = getelementptr inbounds [2 x i64], ptr %37, i64 0, i64 1
  %39 = load i64, ptr %38, align 8, !tbaa !9
  %40 = add i64 %39, 1
  store i64 %40, ptr %38, align 8, !tbaa !9
  br label %41

41:                                               ; preds = %35, %13
  %42 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !11
  %43 = icmp ne i32 %42, 0
  br i1 %43, label %44, label %67

44:                                               ; preds = %41
  %45 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %46 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %47 = icmp uge i64 %45, %46
  br i1 %47, label %48, label %67

48:                                               ; preds = %44
  %49 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %50 = getelementptr inbounds %struct.mbedtls_sha512_context, ptr %49, i32 0, i32 2
  %51 = getelementptr inbounds [128 x i8], ptr %50, i64 0, i64 0
  %52 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !11
  %53 = zext i32 %52 to i64
  %54 = getelementptr inbounds i8, ptr %51, i64 %53
  %55 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %56 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr align 1 %54, ptr align 1 %55, i64 %56, i1 false)
  %57 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %58 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %59 = getelementptr inbounds %struct.mbedtls_sha512_context, ptr %58, i32 0, i32 2
  %60 = getelementptr inbounds [128 x i8], ptr %59, i64 0, i64 0
  call void @mbedtls_sha512_process(ptr noundef %57, ptr noundef %60)
  %61 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %62 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %63 = getelementptr inbounds i8, ptr %62, i64 %61
  store ptr %63, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %64 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %65 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %66 = sub i64 %65, %64
  store i64 %66, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  store i32 0, ptr %8, align 4, !tbaa !11
  br label %67

67:                                               ; preds = %48, %44, %41
  br label %68

68:                                               ; preds = %71, %67
  %69 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %70 = icmp uge i64 %69, 128
  br i1 %70, label %71, label %78

71:                                               ; preds = %68
  %72 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %73 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  call void @mbedtls_sha512_process(ptr noundef %72, ptr noundef %73)
  %74 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %75 = getelementptr inbounds i8, ptr %74, i64 128
  store ptr %75, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %76 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %77 = sub i64 %76, 128
  store i64 %77, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  br label %68, !llvm.loop !13

78:                                               ; preds = %68
  %79 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %80 = icmp ugt i64 %79, 0
  br i1 %80, label %81, label %90

81:                                               ; preds = %78
  %82 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %83 = getelementptr inbounds %struct.mbedtls_sha512_context, ptr %82, i32 0, i32 2
  %84 = getelementptr inbounds [128 x i8], ptr %83, i64 0, i64 0
  %85 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !11
  %86 = zext i32 %85 to i64
  %87 = getelementptr inbounds i8, ptr %84, i64 %86
  %88 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %89 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr align 1 %87, ptr align 1 %88, i64 %89, i1 false)
  br label %90

90:                                               ; preds = %81, %78
  store i32 0, ptr %9, align 4
  br label %91

91:                                               ; preds = %90, %12
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %7) #3
  %92 = load i32, ptr %9, align 4
  switch i32 %92, label %94 [
    i32 0, label %93
    i32 1, label %93
  ]

93:                                               ; preds = %91, %91
  ret void

94:                                               ; preds = %91
  unreachable
}

attributes #0 = { nocallback nofree 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 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
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 = !{!"long", !7, i64 0}
!11 = !{!12, !12, i64 0}
!12 = !{!"int", !7, i64 0}
!13 = distinct !{!13, !14}
!14 = !{!"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 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) #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local void @mbedtls_sha512_process(ptr noundef, ptr noundef) local_unnamed_addr #1

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local void @mbedtls_sha512_update(ptr noundef %0, ptr noundef %1, i64 noundef %2) local_unnamed_addr #1 {
  %4 = icmp eq i64 %2, 0
  br i1 %4, label %33, label %5

5:                                                ; preds = %3
  %6 = load i64, ptr %0, align 8, !tbaa !5
  %7 = trunc i64 %6 to i32
  %8 = and i32 %7, 127
  %9 = sub nuw nsw i32 128, %8
  %10 = zext nneg i32 %9 to i64
  %11 = add i64 %6, %2
  store i64 %11, ptr %0, align 8, !tbaa !5
  %12 = icmp ult i64 %11, %2
  br i1 %12, label %13, label %17

13:                                               ; preds = %5
  %14 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  %15 = load i64, ptr %14, align 8, !tbaa !5
  %16 = add i64 %15, 1
  store i64 %16, ptr %14, align 8, !tbaa !5
  br label %17

17:                                               ; preds = %13, %5
  %.not = icmp eq i32 %8, 0
  br i1 %.not, label %25, label %18

18:                                               ; preds = %17
  %.not37 = icmp ugt i64 %10, %2
  br i1 %.not37, label %._crit_edge.thread, label %19

19:                                               ; preds = %18
  %20 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 80
  %21 = and i64 %6, 127
  %22 = getelementptr inbounds i8, ptr %20, i64 %21
  tail call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr noundef nonnull align 1 dereferenceable(1) %22, ptr noundef nonnull align 1 dereferenceable(1) %1, i64 %10, i1 false)
  tail call void @mbedtls_sha512_process(ptr noundef nonnull %0, ptr noundef nonnull %20)
  %23 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 %10
  %24 = sub i64 %2, %10
  br label %25

25:                                               ; preds = %19, %17
  %.031 = phi i64 [ %24, %19 ], [ %2, %17 ]
  %.030 = phi ptr [ %23, %19 ], [ %1, %17 ]
  %26 = icmp ugt i64 %.031, 127
  br i1 %26, label %.lr.ph, label %._crit_edge

.lr.ph:                                           ; preds = %25, %.lr.ph
  %.140 = phi ptr [ %27, %.lr.ph ], [ %.030, %25 ]
  %.13239 = phi i64 [ %28, %.lr.ph ], [ %.031, %25 ]
  tail call void @mbedtls_sha512_process(ptr noundef nonnull %0, ptr noundef %.140)
  %27 = getelementptr inbounds i8, ptr %.140, i64 128
  %28 = add i64 %.13239, -128
  %29 = icmp ugt i64 %28, 127
  br i1 %29, label %.lr.ph, label %._crit_edge, !llvm.loop !9

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph, %25
  %.132.lcssa = phi i64 [ %.031, %25 ], [ %28, %.lr.ph ]
  %.1.lcssa = phi ptr [ %.030, %25 ], [ %27, %.lr.ph ]
  %.not38 = icmp eq i64 %.132.lcssa, 0
  br i1 %.not38, label %33, label %._crit_edge.thread

._crit_edge.thread:                               ; preds = %18, %._crit_edge
  %.1.lcssa53 = phi ptr [ %.1.lcssa, %._crit_edge ], [ %1, %18 ]
  %.132.lcssa52 = phi i64 [ %.132.lcssa, %._crit_edge ], [ %2, %18 ]
  %.04651 = phi i32 [ 0, %._crit_edge ], [ %8, %18 ]
  %30 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 80
  %31 = zext nneg i32 %.04651 to i64
  %32 = getelementptr inbounds i8, ptr %30, i64 %31
  tail call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr nonnull align 1 %32, ptr align 1 %.1.lcssa53, i64 %.132.lcssa52, i1 false)
  br label %33

33:                                               ; preds = %._crit_edge, %._crit_edge.thread, %3
  ret void
}

attributes #0 = { mustprogress nocallback nofree 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" }

!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 = !{!"long", !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,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass