; LLVM IR from tsotchke/quantum_rng :: examples/crypto (key_exchange)

; 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.key_material_t = type { [32 x i8], [32 x i8], [32 x i8], [32 x i8], [16 x i8] }

; 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 @derive_session_key(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 i32, align 4
  %8 = 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 4, ptr %7) #2
  store i32 0, ptr %7, align 4, !tbaa !11
  br label %9

9:                                                ; preds = %26, %3
  %10 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !11
  %11 = icmp slt i32 %10, 32
  br i1 %11, label %13, label %12

12:                                               ; preds = %9
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  br label %29

13:                                               ; preds = %9
  %14 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %15 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !11
  %16 = sext i32 %15 to i64
  %17 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %18 = urem i64 %16, %17
  %19 = getelementptr inbounds i8, ptr %14, i64 %18
  %20 = load i8, ptr %19, align 1, !tbaa !13
  %21 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %22 = getelementptr inbounds %struct.key_material_t, ptr %21, i32 0, i32 3
  %23 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !11
  %24 = sext i32 %23 to i64
  %25 = getelementptr inbounds [32 x i8], ptr %22, i64 0, i64 %24
  store i8 %20, ptr %25, align 1, !tbaa !13
  br label %26

26:                                               ; preds = %13
  %27 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !11
  %28 = add nsw i32 %27, 1
  store i32 %28, ptr %7, align 4, !tbaa !11
  br label %9, !llvm.loop !14

29:                                               ; preds = %12
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  store i32 0, ptr %8, align 4, !tbaa !11
  br label %30

30:                                               ; preds = %51, %29
  %31 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !11
  %32 = icmp slt i32 %31, 32
  br i1 %32, label %34, label %33

33:                                               ; preds = %30
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  br label %54

34:                                               ; preds = %30
  %35 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %36 = getelementptr inbounds %struct.key_material_t, ptr %35, i32 0, i32 2
  %37 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !11
  %38 = sext i32 %37 to i64
  %39 = getelementptr inbounds [32 x i8], ptr %36, i64 0, i64 %38
  %40 = load i8, ptr %39, align 1, !tbaa !13
  %41 = zext i8 %40 to i32
  %42 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %43 = getelementptr inbounds %struct.key_material_t, ptr %42, i32 0, i32 3
  %44 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !11
  %45 = sext i32 %44 to i64
  %46 = getelementptr inbounds [32 x i8], ptr %43, i64 0, i64 %45
  %47 = load i8, ptr %46, align 1, !tbaa !13
  %48 = zext i8 %47 to i32
  %49 = xor i32 %48, %41
  %50 = trunc i32 %49 to i8
  store i8 %50, ptr %46, align 1, !tbaa !13
  br label %51

51:                                               ; preds = %34
  %52 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !11
  %53 = add nsw i32 %52, 1
  store i32 %53, ptr %8, align 4, !tbaa !11
  br label %30, !llvm.loop !16

54:                                               ; preds = %33
  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 = !{!"long", !7, i64 0}
!11 = !{!12, !12, i64 0}
!12 = !{!"int", !7, i64 0}
!13 = !{!7, !7, i64 0}
!14 = distinct !{!14, !15}
!15 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!16 = distinct !{!16, !15}


; 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 @derive_session_key(ptr nocapture noundef %0, ptr nocapture noundef readonly %1, i64 noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
.preheader:
  %3 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 96
  %4 = load i8, ptr %1, align 1, !tbaa !5
  store i8 %4, ptr %3, align 1, !tbaa !5
  %5 = icmp ne i64 %2, 1
  %6 = zext i1 %5 to i64
  %7 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 %6
  %8 = load i8, ptr %7, align 1, !tbaa !5
  %9 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 97
  store i8 %8, ptr %9, align 1, !tbaa !5
  %10 = urem i64 2, %2
  %11 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 %10
  %12 = load i8, ptr %11, align 1, !tbaa !5
  %13 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 98
  store i8 %12, ptr %13, align 1, !tbaa !5
  %14 = urem i64 3, %2
  %15 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 %14
  %16 = load i8, ptr %15, align 1, !tbaa !5
  %17 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 99
  store i8 %16, ptr %17, align 1, !tbaa !5
  %18 = urem i64 4, %2
  %19 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 %18
  %20 = load i8, ptr %19, align 1, !tbaa !5
  %21 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 100
  store i8 %20, ptr %21, align 1, !tbaa !5
  %22 = urem i64 5, %2
  %23 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 %22
  %24 = load i8, ptr %23, align 1, !tbaa !5
  %25 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 101
  store i8 %24, ptr %25, align 1, !tbaa !5
  %26 = urem i64 6, %2
  %27 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 %26
  %28 = load i8, ptr %27, align 1, !tbaa !5
  %29 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 102
  store i8 %28, ptr %29, align 1, !tbaa !5
  %30 = urem i64 7, %2
  %31 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 %30
  %32 = load i8, ptr %31, align 1, !tbaa !5
  %33 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 103
  store i8 %32, ptr %33, align 1, !tbaa !5
  %34 = urem i64 8, %2
  %35 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 %34
  %36 = load i8, ptr %35, align 1, !tbaa !5
  %37 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 104
  store i8 %36, ptr %37, align 1, !tbaa !5
  %38 = urem i64 9, %2
  %39 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 %38
  %40 = load i8, ptr %39, align 1, !tbaa !5
  %41 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 105
  store i8 %40, ptr %41, align 1, !tbaa !5
  %42 = urem i64 10, %2
  %43 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 %42
  %44 = load i8, ptr %43, align 1, !tbaa !5
  %45 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 106
  store i8 %44, ptr %45, align 1, !tbaa !5
  %46 = urem i64 11, %2
  %47 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 %46
  %48 = load i8, ptr %47, align 1, !tbaa !5
  %49 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 107
  store i8 %48, ptr %49, align 1, !tbaa !5
  %50 = urem i64 12, %2
  %51 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 %50
  %52 = load i8, ptr %51, align 1, !tbaa !5
  %53 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 108
  store i8 %52, ptr %53, align 1, !tbaa !5
  %54 = urem i64 13, %2
  %55 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 %54
  %56 = load i8, ptr %55, align 1, !tbaa !5
  %57 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 109
  store i8 %56, ptr %57, align 1, !tbaa !5
  %58 = urem i64 14, %2
  %59 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 %58
  %60 = load i8, ptr %59, align 1, !tbaa !5
  %61 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 110
  store i8 %60, ptr %61, align 1, !tbaa !5
  %62 = urem i64 15, %2
  %63 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 %62
  %64 = load i8, ptr %63, align 1, !tbaa !5
  %65 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 111
  store i8 %64, ptr %65, align 1, !tbaa !5
  %66 = urem i64 16, %2
  %67 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 %66
  %68 = load i8, ptr %67, align 1, !tbaa !5
  %69 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 112
  store i8 %68, ptr %69, align 1, !tbaa !5
  %70 = urem i64 17, %2
  %71 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 %70
  %72 = load i8, ptr %71, align 1, !tbaa !5
  %73 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 113
  store i8 %72, ptr %73, align 1, !tbaa !5
  %74 = urem i64 18, %2
  %75 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 %74
  %76 = load i8, ptr %75, align 1, !tbaa !5
  %77 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 114
  store i8 %76, ptr %77, align 1, !tbaa !5
  %78 = urem i64 19, %2
  %79 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 %78
  %80 = load i8, ptr %79, align 1, !tbaa !5
  %81 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 115
  store i8 %80, ptr %81, align 1, !tbaa !5
  %82 = urem i64 20, %2
  %83 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 %82
  %84 = load i8, ptr %83, align 1, !tbaa !5
  %85 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 116
  store i8 %84, ptr %85, align 1, !tbaa !5
  %86 = urem i64 21, %2
  %87 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 %86
  %88 = load i8, ptr %87, align 1, !tbaa !5
  %89 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 117
  store i8 %88, ptr %89, align 1, !tbaa !5
  %90 = urem i64 22, %2
  %91 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 %90
  %92 = load i8, ptr %91, align 1, !tbaa !5
  %93 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 118
  store i8 %92, ptr %93, align 1, !tbaa !5
  %94 = urem i64 23, %2
  %95 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 %94
  %96 = load i8, ptr %95, align 1, !tbaa !5
  %97 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 119
  store i8 %96, ptr %97, align 1, !tbaa !5
  %98 = urem i64 24, %2
  %99 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 %98
  %100 = load i8, ptr %99, align 1, !tbaa !5
  %101 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 120
  store i8 %100, ptr %101, align 1, !tbaa !5
  %102 = urem i64 25, %2
  %103 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 %102
  %104 = load i8, ptr %103, align 1, !tbaa !5
  %105 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 121
  store i8 %104, ptr %105, align 1, !tbaa !5
  %106 = urem i64 26, %2
  %107 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 %106
  %108 = load i8, ptr %107, align 1, !tbaa !5
  %109 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 122
  store i8 %108, ptr %109, align 1, !tbaa !5
  %110 = urem i64 27, %2
  %111 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 %110
  %112 = load i8, ptr %111, align 1, !tbaa !5
  %113 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 123
  store i8 %112, ptr %113, align 1, !tbaa !5
  %114 = urem i64 28, %2
  %115 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 %114
  %116 = load i8, ptr %115, align 1, !tbaa !5
  %117 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 124
  store i8 %116, ptr %117, align 1, !tbaa !5
  %118 = urem i64 29, %2
  %119 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 %118
  %120 = load i8, ptr %119, align 1, !tbaa !5
  %121 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 125
  store i8 %120, ptr %121, align 1, !tbaa !5
  %122 = urem i64 30, %2
  %123 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 %122
  %124 = load i8, ptr %123, align 1, !tbaa !5
  %125 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 126
  store i8 %124, ptr %125, align 1, !tbaa !5
  %126 = urem i64 31, %2
  %127 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 %126
  %128 = load i8, ptr %127, align 1, !tbaa !5
  %129 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 127
  store i8 %128, ptr %129, align 1, !tbaa !5
  %130 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 64
  %131 = load <16 x i8>, ptr %130, align 1, !tbaa !5
  %132 = load <16 x i8>, ptr %3, align 1, !tbaa !5
  %133 = xor <16 x i8> %132, %131
  store <16 x i8> %133, ptr %3, align 1, !tbaa !5
  %134 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 80
  %135 = load <16 x i8>, ptr %134, align 1, !tbaa !5
  %136 = load <16 x i8>, ptr %69, align 1, !tbaa !5
  %137 = xor <16 x i8> %136, %135
  store <16 x i8> %137, ptr %69, align 1, !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,LICMPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,PostOrderFunctionAttrsPass,SLPVectorizerPass,SROAPass,SimplifyCFGPass