; LLVM IR from sca-secure-library-sca25519/sca25519 :: STM32F407-ephemeral/crypto/numerics (bigint)

; 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"

%union.UN_256bitValue_ = type { [4 x %union.UN_64bitValue_] }
%union.UN_64bitValue_ = type { [1 x i64] }
%union.UN_128bitValue_ = type { [2 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 dso_local void @multiply128x128_c(ptr noundef, ptr noundef, ptr noundef) #1

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local void @multiply136x136(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 i64, align 8
  %8 = alloca i8, align 1
  %9 = alloca i8, align 1
  %10 = alloca i8, align 1
  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 8, ptr %7) #2
  %11 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %12 = getelementptr inbounds [1 x %union.UN_256bitValue_], ptr %11, i64 0, i64 0
  %13 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %14 = getelementptr inbounds [1 x %union.UN_128bitValue_], ptr %13, i64 0, i64 0
  %15 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %16 = getelementptr inbounds [1 x %union.UN_128bitValue_], ptr %15, i64 0, i64 0
  call void @multiply128x128_c(ptr noundef %12, ptr noundef %14, ptr noundef %16)
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 1, ptr %8) #2
  %17 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %18 = getelementptr inbounds [17 x i8], ptr %17, i64 0, i64 16
  %19 = load i8, ptr %18, align 8, !tbaa !9
  store i8 %19, ptr %8, align 1, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 1, ptr %9) #2
  %20 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %21 = getelementptr inbounds [17 x i8], ptr %20, i64 0, i64 16
  %22 = load i8, ptr %21, align 8, !tbaa !9
  store i8 %22, ptr %9, align 1, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 1, ptr %10) #2
  store i64 0, ptr %7, align 8, !tbaa !10
  store i8 0, ptr %10, align 1, !tbaa !9
  br label %23

23:                                               ; preds = %108, %3
  %24 = load i8, ptr %10, align 1, !tbaa !9
  %25 = zext i8 %24 to i32
  %26 = icmp slt i32 %25, 4
  br i1 %26, label %27, label %111

27:                                               ; preds = %23
  %28 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %29 = load i8, ptr %10, align 1, !tbaa !9
  %30 = zext i8 %29 to i32
  %31 = add nsw i32 4, %30
  %32 = sext i32 %31 to i64
  %33 = getelementptr inbounds [8 x i32], ptr %28, i64 0, i64 %32
  %34 = load i32, ptr %33, align 4, !tbaa !9
  %35 = zext i32 %34 to i64
  %36 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !10
  %37 = add i64 %36, %35
  store i64 %37, ptr %7, align 8, !tbaa !10
  %38 = load i8, ptr %8, align 1, !tbaa !9
  %39 = zext i8 %38 to i32
  %40 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %41 = load i8, ptr %10, align 1, !tbaa !9
  %42 = zext i8 %41 to i32
  %43 = mul nsw i32 2, %42
  %44 = sext i32 %43 to i64
  %45 = getelementptr inbounds [8 x i16], ptr %40, i64 0, i64 %44
  %46 = load i16, ptr %45, align 2, !tbaa !9
  %47 = zext i16 %46 to i32
  %48 = mul i32 %39, %47
  %49 = zext i32 %48 to i64
  %50 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !10
  %51 = add i64 %50, %49
  store i64 %51, ptr %7, align 8, !tbaa !10
  %52 = load i8, ptr %8, align 1, !tbaa !9
  %53 = zext i8 %52 to i32
  %54 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %55 = load i8, ptr %10, align 1, !tbaa !9
  %56 = zext i8 %55 to i32
  %57 = mul nsw i32 2, %56
  %58 = add nsw i32 1, %57
  %59 = sext i32 %58 to i64
  %60 = getelementptr inbounds [8 x i16], ptr %54, i64 0, i64 %59
  %61 = load i16, ptr %60, align 2, !tbaa !9
  %62 = zext i16 %61 to i32
  %63 = mul i32 %53, %62
  %64 = zext i32 %63 to i64
  %65 = shl i64 %64, 16
  %66 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !10
  %67 = add i64 %66, %65
  store i64 %67, ptr %7, align 8, !tbaa !10
  %68 = load i8, ptr %9, align 1, !tbaa !9
  %69 = zext i8 %68 to i32
  %70 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %71 = load i8, ptr %10, align 1, !tbaa !9
  %72 = zext i8 %71 to i32
  %73 = mul nsw i32 2, %72
  %74 = sext i32 %73 to i64
  %75 = getelementptr inbounds [8 x i16], ptr %70, i64 0, i64 %74
  %76 = load i16, ptr %75, align 2, !tbaa !9
  %77 = zext i16 %76 to i32
  %78 = mul i32 %69, %77
  %79 = zext i32 %78 to i64
  %80 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !10
  %81 = add i64 %80, %79
  store i64 %81, ptr %7, align 8, !tbaa !10
  %82 = load i8, ptr %9, align 1, !tbaa !9
  %83 = zext i8 %82 to i32
  %84 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %85 = load i8, ptr %10, align 1, !tbaa !9
  %86 = zext i8 %85 to i32
  %87 = mul nsw i32 2, %86
  %88 = add nsw i32 1, %87
  %89 = sext i32 %88 to i64
  %90 = getelementptr inbounds [8 x i16], ptr %84, i64 0, i64 %89
  %91 = load i16, ptr %90, align 2, !tbaa !9
  %92 = zext i16 %91 to i32
  %93 = mul i32 %83, %92
  %94 = zext i32 %93 to i64
  %95 = shl i64 %94, 16
  %96 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !10
  %97 = add i64 %96, %95
  store i64 %97, ptr %7, align 8, !tbaa !10
  %98 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !10
  %99 = trunc i64 %98 to i32
  %100 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %101 = load i8, ptr %10, align 1, !tbaa !9
  %102 = zext i8 %101 to i32
  %103 = add nsw i32 4, %102
  %104 = sext i32 %103 to i64
  %105 = getelementptr inbounds [8 x i32], ptr %100, i64 0, i64 %104
  store i32 %99, ptr %105, align 4, !tbaa !9
  %106 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !10
  %107 = lshr i64 %106, 32
  store i64 %107, ptr %7, align 8, !tbaa !10
  br label %108

108:                                              ; preds = %27
  %109 = load i8, ptr %10, align 1, !tbaa !9
  %110 = add i8 %109, 1
  store i8 %110, ptr %10, align 1, !tbaa !9
  br label %23, !llvm.loop !12

111:                                              ; preds = %23
  %112 = load i8, ptr %8, align 1, !tbaa !9
  %113 = zext i8 %112 to i16
  %114 = zext i16 %113 to i32
  %115 = load i8, ptr %9, align 1, !tbaa !9
  %116 = zext i8 %115 to i16
  %117 = zext i16 %116 to i32
  %118 = mul nsw i32 %114, %117
  %119 = sext i32 %118 to i64
  %120 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !10
  %121 = add i64 %120, %119
  store i64 %121, ptr %7, align 8, !tbaa !10
  %122 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !10
  %123 = trunc i64 %122 to i16
  %124 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %125 = getelementptr inbounds [17 x i16], ptr %124, i64 0, i64 16
  store i16 %123, ptr %125, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 1, ptr %10) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 1, ptr %9) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 1, ptr %8) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %7) #2
  ret void
}

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 = !{!7, !7, i64 0}
!10 = !{!11, !11, i64 0}
!11 = !{!"long", !7, i64 0}
!12 = distinct !{!12, !13}
!13 = !{!"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 dso_local void @multiply128x128_c(ptr noundef, ptr noundef, ptr noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local void @multiply136x136(ptr noundef %0, ptr noundef %1, ptr noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  tail call void @multiply128x128_c(ptr noundef %0, ptr noundef %1, ptr noundef %2)
  %4 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 16
  %5 = load i8, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %6 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 16
  %7 = load i8, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %8 = zext i8 %5 to i32
  %9 = zext i8 %7 to i32
  %10 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 16
  %11 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %12 = zext i32 %11 to i64
  %13 = load i16, ptr %2, align 2, !tbaa !5
  %14 = zext i16 %13 to i32
  %15 = mul nuw nsw i32 %14, %8
  %16 = zext nneg i32 %15 to i64
  %17 = add nuw nsw i64 %12, %16
  %18 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 2
  %19 = load i16, ptr %18, align 2, !tbaa !5
  %20 = zext i16 %19 to i32
  %21 = mul nuw nsw i32 %20, %8
  %22 = zext nneg i32 %21 to i64
  %23 = shl nuw nsw i64 %22, 16
  %24 = add nuw nsw i64 %17, %23
  %25 = load i16, ptr %1, align 2, !tbaa !5
  %26 = zext i16 %25 to i32
  %27 = mul nuw nsw i32 %26, %9
  %28 = zext nneg i32 %27 to i64
  %29 = add nuw nsw i64 %24, %28
  %30 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 2
  %31 = load i16, ptr %30, align 2, !tbaa !5
  %32 = zext i16 %31 to i32
  %33 = mul nuw nsw i32 %32, %9
  %34 = zext nneg i32 %33 to i64
  %35 = shl nuw nsw i64 %34, 16
  %36 = add nuw nsw i64 %29, %35
  %37 = trunc i64 %36 to i32
  store i32 %37, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %38 = lshr i64 %36, 32
  %39 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 20
  %40 = load i32, ptr %39, align 4, !tbaa !5
  %41 = zext i32 %40 to i64
  %42 = add nuw nsw i64 %38, %41
  %43 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 4
  %44 = load i16, ptr %43, align 2, !tbaa !5
  %45 = zext i16 %44 to i32
  %46 = mul nuw nsw i32 %45, %8
  %47 = zext nneg i32 %46 to i64
  %48 = add nuw nsw i64 %42, %47
  %49 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 6
  %50 = load i16, ptr %49, align 2, !tbaa !5
  %51 = zext i16 %50 to i32
  %52 = mul nuw nsw i32 %51, %8
  %53 = zext nneg i32 %52 to i64
  %54 = shl nuw nsw i64 %53, 16
  %55 = add nuw nsw i64 %48, %54
  %56 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 4
  %57 = load i16, ptr %56, align 2, !tbaa !5
  %58 = zext i16 %57 to i32
  %59 = mul nuw nsw i32 %58, %9
  %60 = zext nneg i32 %59 to i64
  %61 = add nuw nsw i64 %55, %60
  %62 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 6
  %63 = load i16, ptr %62, align 2, !tbaa !5
  %64 = zext i16 %63 to i32
  %65 = mul nuw nsw i32 %64, %9
  %66 = zext nneg i32 %65 to i64
  %67 = shl nuw nsw i64 %66, 16
  %68 = add nuw nsw i64 %61, %67
  %69 = trunc i64 %68 to i32
  store i32 %69, ptr %39, align 4, !tbaa !5
  %70 = lshr i64 %68, 32
  %71 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 24
  %72 = load i32, ptr %71, align 4, !tbaa !5
  %73 = zext i32 %72 to i64
  %74 = add nuw nsw i64 %70, %73
  %75 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 8
  %76 = load i16, ptr %75, align 2, !tbaa !5
  %77 = zext i16 %76 to i32
  %78 = mul nuw nsw i32 %77, %8
  %79 = zext nneg i32 %78 to i64
  %80 = add nuw nsw i64 %74, %79
  %81 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 10
  %82 = load i16, ptr %81, align 2, !tbaa !5
  %83 = zext i16 %82 to i32
  %84 = mul nuw nsw i32 %83, %8
  %85 = zext nneg i32 %84 to i64
  %86 = shl nuw nsw i64 %85, 16
  %87 = add nuw nsw i64 %80, %86
  %88 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 8
  %89 = load i16, ptr %88, align 2, !tbaa !5
  %90 = zext i16 %89 to i32
  %91 = mul nuw nsw i32 %90, %9
  %92 = zext nneg i32 %91 to i64
  %93 = add nuw nsw i64 %87, %92
  %94 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 10
  %95 = load i16, ptr %94, align 2, !tbaa !5
  %96 = zext i16 %95 to i32
  %97 = mul nuw nsw i32 %96, %9
  %98 = zext nneg i32 %97 to i64
  %99 = shl nuw nsw i64 %98, 16
  %100 = add nuw nsw i64 %93, %99
  %101 = trunc i64 %100 to i32
  store i32 %101, ptr %71, align 4, !tbaa !5
  %102 = lshr i64 %100, 32
  %103 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 28
  %104 = load i32, ptr %103, align 4, !tbaa !5
  %105 = zext i32 %104 to i64
  %106 = add nuw nsw i64 %102, %105
  %107 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 12
  %108 = load i16, ptr %107, align 2, !tbaa !5
  %109 = zext i16 %108 to i32
  %110 = mul nuw nsw i32 %109, %8
  %111 = zext nneg i32 %110 to i64
  %112 = add nuw nsw i64 %106, %111
  %113 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 14
  %114 = load i16, ptr %113, align 2, !tbaa !5
  %115 = zext i16 %114 to i32
  %116 = mul nuw nsw i32 %115, %8
  %117 = zext nneg i32 %116 to i64
  %118 = shl nuw nsw i64 %117, 16
  %119 = add nuw nsw i64 %112, %118
  %120 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 12
  %121 = load i16, ptr %120, align 2, !tbaa !5
  %122 = zext i16 %121 to i32
  %123 = mul nuw nsw i32 %122, %9
  %124 = zext nneg i32 %123 to i64
  %125 = add nuw nsw i64 %119, %124
  %126 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 14
  %127 = load i16, ptr %126, align 2, !tbaa !5
  %128 = zext i16 %127 to i32
  %129 = mul nuw nsw i32 %128, %9
  %130 = zext nneg i32 %129 to i64
  %131 = shl nuw nsw i64 %130, 16
  %132 = add nuw nsw i64 %125, %131
  %133 = trunc i64 %132 to i32
  store i32 %133, ptr %103, align 4, !tbaa !5
  %134 = lshr i64 %132, 32
  %135 = zext i8 %5 to i64
  %136 = zext i8 %7 to i64
  %137 = mul nuw nsw i64 %136, %135
  %138 = add nuw nsw i64 %134, %137
  %139 = trunc nuw i64 %138 to i16
  %140 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 32
  store i16 %139, ptr %140, align 8, !tbaa !5
  ret void
}

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, !6, i64 0}
!6 = !{!"omnipotent char", !7, i64 0}
!7 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}


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