; LLVM IR from sca-secure-library-sca25519/sca25519 :: STM32F407-ephemeral/crypto/numerics (fe25519)

; 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: nounwind uwtable
define dso_local void @fe25519_mpyWith_uint16(ptr noundef %0, i16 noundef zeroext %1) #1 {
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca i16, align 2
  %5 = alloca i16, align 2
  %6 = alloca i64, align 8
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca i32, align 4
  %11 = alloca i32, align 4
  %12 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  store i16 %1, ptr %4, align 2, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 2, ptr %5) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %6) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  %13 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %14 = getelementptr inbounds [8 x i32], ptr %13, i64 0, i64 7
  %15 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !11
  store i32 %15, ptr %7, align 4, !tbaa !12
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  %16 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !12
  %17 = and i32 %16, 65535
  store i32 %17, ptr %8, align 4, !tbaa !12
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  %18 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !12
  %19 = lshr i32 %18, 16
  store i32 %19, ptr %9, align 4, !tbaa !12
  %20 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !12
  %21 = load i16, ptr %4, align 2, !tbaa !9
  %22 = zext i16 %21 to i32
  %23 = mul i32 %20, %22
  %24 = zext i32 %23 to i64
  store i64 %24, ptr %6, align 8, !tbaa !14
  %25 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !14
  %26 = shl i64 %25, 16
  store i64 %26, ptr %6, align 8, !tbaa !14
  %27 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !12
  %28 = load i16, ptr %4, align 2, !tbaa !9
  %29 = zext i16 %28 to i32
  %30 = mul i32 %27, %29
  %31 = zext i32 %30 to i64
  %32 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !14
  %33 = add i64 %32, %31
  store i64 %33, ptr %6, align 8, !tbaa !14
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  %34 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !14
  %35 = trunc i64 %34 to i32
  %36 = zext i32 %35 to i64
  %37 = and i64 %36, 2147483647
  %38 = trunc i64 %37 to i32
  %39 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %40 = getelementptr inbounds [8 x i32], ptr %39, i64 0, i64 7
  store i32 %38, ptr %40, align 4, !tbaa !11
  %41 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !14
  %42 = lshr i64 %41, 31
  %43 = trunc i64 %42 to i32
  %44 = mul i32 %43, 19
  %45 = zext i32 %44 to i64
  store i64 %45, ptr %6, align 8, !tbaa !14
  store i16 0, ptr %5, align 2, !tbaa !9
  br label %46

46:                                               ; preds = %85, %2
  %47 = load i16, ptr %5, align 2, !tbaa !9
  %48 = zext i16 %47 to i32
  %49 = icmp slt i32 %48, 7
  br i1 %49, label %50, label %90

50:                                               ; preds = %46
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #2
  %51 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %52 = load i16, ptr %5, align 2, !tbaa !9
  %53 = zext i16 %52 to i64
  %54 = getelementptr inbounds [8 x i32], ptr %51, i64 0, i64 %53
  %55 = load i32, ptr %54, align 4, !tbaa !11
  store i32 %55, ptr %12, align 4, !tbaa !12
  %56 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !12
  %57 = lshr i32 %56, 16
  store i32 %57, ptr %11, align 4, !tbaa !12
  %58 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !12
  %59 = zext i32 %58 to i64
  %60 = and i64 %59, 65535
  %61 = trunc i64 %60 to i32
  store i32 %61, ptr %10, align 4, !tbaa !12
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #2
  %62 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !12
  %63 = load i16, ptr %4, align 2, !tbaa !9
  %64 = zext i16 %63 to i32
  %65 = mul i32 %62, %64
  %66 = zext i32 %65 to i64
  %67 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !14
  %68 = add i64 %67, %66
  store i64 %68, ptr %6, align 8, !tbaa !14
  %69 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !12
  %70 = load i16, ptr %4, align 2, !tbaa !9
  %71 = zext i16 %70 to i32
  %72 = mul i32 %69, %71
  %73 = zext i32 %72 to i64
  %74 = shl i64 %73, 16
  %75 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !14
  %76 = add i64 %75, %74
  store i64 %76, ptr %6, align 8, !tbaa !14
  %77 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !14
  %78 = trunc i64 %77 to i32
  %79 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %80 = load i16, ptr %5, align 2, !tbaa !9
  %81 = zext i16 %80 to i64
  %82 = getelementptr inbounds [8 x i32], ptr %79, i64 0, i64 %81
  store i32 %78, ptr %82, align 4, !tbaa !11
  %83 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !14
  %84 = lshr i64 %83, 32
  store i64 %84, ptr %6, align 8, !tbaa !14
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  br label %85

85:                                               ; preds = %50
  %86 = load i16, ptr %5, align 2, !tbaa !9
  %87 = zext i16 %86 to i32
  %88 = add nsw i32 %87, 1
  %89 = trunc i32 %88 to i16
  store i16 %89, ptr %5, align 2, !tbaa !9
  br label %46, !llvm.loop !16

90:                                               ; preds = %46
  %91 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !14
  %92 = trunc i64 %91 to i32
  %93 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %94 = getelementptr inbounds [8 x i32], ptr %93, i64 0, i64 7
  %95 = load i32, ptr %94, align 4, !tbaa !11
  %96 = add i32 %95, %92
  store i32 %96, ptr %94, align 4, !tbaa !11
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %6) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 2, ptr %5) #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 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"short", !7, i64 0}
!11 = !{!7, !7, i64 0}
!12 = !{!13, !13, i64 0}
!13 = !{!"int", !7, i64 0}
!14 = !{!15, !15, i64 0}
!15 = !{!"long", !7, i64 0}
!16 = distinct !{!16, !17}
!17 = !{!"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 nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) uwtable
define dso_local void @fe25519_mpyWith_uint16(ptr nocapture noundef %0, i16 noundef zeroext %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 28
  %4 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %5 = and i32 %4, 65535
  %6 = lshr i32 %4, 16
  %7 = zext i16 %1 to i32
  %8 = mul nuw i32 %6, %7
  %9 = zext i32 %8 to i64
  %10 = shl nuw nsw i64 %9, 16
  %11 = mul nuw i32 %5, %7
  %12 = zext i32 %11 to i64
  %13 = add nuw nsw i64 %10, %12
  %14 = trunc i64 %13 to i32
  %15 = and i32 %14, 2147483647
  store i32 %15, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %16 = lshr i64 %13, 31
  %17 = mul nuw nsw i64 %16, 19
  %18 = load i32, ptr %0, align 4, !tbaa !5
  %19 = lshr i32 %18, 16
  %20 = and i32 %18, 65535
  %21 = mul nuw i32 %20, %7
  %22 = zext i32 %21 to i64
  %23 = add nuw nsw i64 %17, %22
  %24 = mul nuw i32 %19, %7
  %25 = zext i32 %24 to i64
  %26 = shl nuw nsw i64 %25, 16
  %27 = add nuw nsw i64 %23, %26
  %28 = trunc i64 %27 to i32
  store i32 %28, ptr %0, align 4, !tbaa !5
  %29 = lshr i64 %27, 32
  %30 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 4
  %31 = load i32, ptr %30, align 4, !tbaa !5
  %32 = lshr i32 %31, 16
  %33 = and i32 %31, 65535
  %34 = mul nuw i32 %33, %7
  %35 = zext i32 %34 to i64
  %36 = add nuw nsw i64 %29, %35
  %37 = mul nuw i32 %32, %7
  %38 = zext i32 %37 to i64
  %39 = shl nuw nsw i64 %38, 16
  %40 = add nuw nsw i64 %36, %39
  %41 = trunc i64 %40 to i32
  store i32 %41, ptr %30, align 4, !tbaa !5
  %42 = lshr i64 %40, 32
  %43 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  %44 = load i32, ptr %43, align 4, !tbaa !5
  %45 = lshr i32 %44, 16
  %46 = and i32 %44, 65535
  %47 = mul nuw i32 %46, %7
  %48 = zext i32 %47 to i64
  %49 = add nuw nsw i64 %42, %48
  %50 = mul nuw i32 %45, %7
  %51 = zext i32 %50 to i64
  %52 = shl nuw nsw i64 %51, 16
  %53 = add nuw nsw i64 %49, %52
  %54 = trunc i64 %53 to i32
  store i32 %54, ptr %43, align 4, !tbaa !5
  %55 = lshr i64 %53, 32
  %56 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 12
  %57 = load i32, ptr %56, align 4, !tbaa !5
  %58 = lshr i32 %57, 16
  %59 = and i32 %57, 65535
  %60 = mul nuw i32 %59, %7
  %61 = zext i32 %60 to i64
  %62 = add nuw nsw i64 %55, %61
  %63 = mul nuw i32 %58, %7
  %64 = zext i32 %63 to i64
  %65 = shl nuw nsw i64 %64, 16
  %66 = add nuw nsw i64 %62, %65
  %67 = trunc i64 %66 to i32
  store i32 %67, ptr %56, align 4, !tbaa !5
  %68 = lshr i64 %66, 32
  %69 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 16
  %70 = load i32, ptr %69, align 4, !tbaa !5
  %71 = lshr i32 %70, 16
  %72 = and i32 %70, 65535
  %73 = mul nuw i32 %72, %7
  %74 = zext i32 %73 to i64
  %75 = add nuw nsw i64 %68, %74
  %76 = mul nuw i32 %71, %7
  %77 = zext i32 %76 to i64
  %78 = shl nuw nsw i64 %77, 16
  %79 = add nuw nsw i64 %75, %78
  %80 = trunc i64 %79 to i32
  store i32 %80, ptr %69, align 4, !tbaa !5
  %81 = lshr i64 %79, 32
  %82 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 20
  %83 = load i32, ptr %82, align 4, !tbaa !5
  %84 = lshr i32 %83, 16
  %85 = and i32 %83, 65535
  %86 = mul nuw i32 %85, %7
  %87 = zext i32 %86 to i64
  %88 = add nuw nsw i64 %81, %87
  %89 = mul nuw i32 %84, %7
  %90 = zext i32 %89 to i64
  %91 = shl nuw nsw i64 %90, 16
  %92 = add nuw nsw i64 %88, %91
  %93 = trunc i64 %92 to i32
  store i32 %93, ptr %82, align 4, !tbaa !5
  %94 = lshr i64 %92, 32
  %95 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 24
  %96 = load i32, ptr %95, align 4, !tbaa !5
  %97 = lshr i32 %96, 16
  %98 = and i32 %96, 65535
  %99 = mul nuw i32 %98, %7
  %100 = zext i32 %99 to i64
  %101 = add nuw nsw i64 %94, %100
  %102 = mul nuw i32 %97, %7
  %103 = zext i32 %102 to i64
  %104 = shl nuw nsw i64 %103, 16
  %105 = add nuw nsw i64 %101, %104
  %106 = trunc i64 %105 to i32
  store i32 %106, ptr %95, align 4, !tbaa !5
  %107 = lshr i64 %105, 32
  %108 = trunc nuw nsw i64 %107 to i32
  %109 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %110 = add i32 %109, %108
  store i32 %110, ptr %3, 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 = !{!"omnipotent char", !7, i64 0}
!7 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}


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