; LLVM IR from louk78/crypto_project :: bignum (bignum_subtract)

; 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.bignum = type { i32, i32, 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 allocsize(1)
declare ptr @realloc(ptr noundef, i64 noundef) #1

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local void @bignum_subtract(ptr noundef %0, ptr noundef %1, ptr noundef %2) #2 {
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca ptr, 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
  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 4, ptr %7) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #3
  store i32 0, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  store i32 0, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %12 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %13 = getelementptr inbounds %struct.bignum, ptr %12, i32 0, i32 0
  %14 = load i32, ptr %13, align 8, !tbaa !11
  %15 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %16 = getelementptr inbounds %struct.bignum, ptr %15, i32 0, i32 1
  %17 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !13
  %18 = icmp sgt i32 %14, %17
  br i1 %18, label %19, label %36

19:                                               ; preds = %3
  %20 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %21 = getelementptr inbounds %struct.bignum, ptr %20, i32 0, i32 0
  %22 = load i32, ptr %21, align 8, !tbaa !11
  %23 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %24 = getelementptr inbounds %struct.bignum, ptr %23, i32 0, i32 1
  store i32 %22, ptr %24, align 4, !tbaa !13
  %25 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %26 = getelementptr inbounds %struct.bignum, ptr %25, i32 0, i32 2
  %27 = load ptr, ptr %26, align 8, !tbaa !14
  %28 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %29 = getelementptr inbounds %struct.bignum, ptr %28, i32 0, i32 1
  %30 = load i32, ptr %29, align 4, !tbaa !13
  %31 = sext i32 %30 to i64
  %32 = mul i64 %31, 4
  %33 = call ptr @realloc(ptr noundef %27, i64 noundef %32) #4
  %34 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %35 = getelementptr inbounds %struct.bignum, ptr %34, i32 0, i32 2
  store ptr %33, ptr %35, align 8, !tbaa !14
  br label %36

36:                                               ; preds = %19, %3
  store i32 0, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %37

37:                                               ; preds = %101, %36
  %38 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %39 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %40 = getelementptr inbounds %struct.bignum, ptr %39, i32 0, i32 0
  %41 = load i32, ptr %40, align 8, !tbaa !11
  %42 = icmp slt i32 %38, %41
  br i1 %42, label %43, label %104

43:                                               ; preds = %37
  %44 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  store i32 %44, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %45 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %46 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %47 = getelementptr inbounds %struct.bignum, ptr %46, i32 0, i32 0
  %48 = load i32, ptr %47, align 8, !tbaa !11
  %49 = icmp slt i32 %45, %48
  br i1 %49, label %50, label %60

50:                                               ; preds = %43
  %51 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %52 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %53 = getelementptr inbounds %struct.bignum, ptr %52, i32 0, i32 2
  %54 = load ptr, ptr %53, align 8, !tbaa !14
  %55 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %56 = sext i32 %55 to i64
  %57 = getelementptr inbounds i32, ptr %54, i64 %56
  %58 = load i32, ptr %57, align 4, !tbaa !9
  %59 = add i32 %51, %58
  store i32 %59, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  br label %60

60:                                               ; preds = %50, %43
  %61 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %62 = getelementptr inbounds %struct.bignum, ptr %61, i32 0, i32 2
  %63 = load ptr, ptr %62, align 8, !tbaa !14
  %64 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %65 = sext i32 %64 to i64
  %66 = getelementptr inbounds i32, ptr %63, i64 %65
  %67 = load i32, ptr %66, align 4, !tbaa !9
  %68 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %69 = sub i32 %67, %68
  store i32 %69, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %70 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %71 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %72 = getelementptr inbounds %struct.bignum, ptr %71, i32 0, i32 2
  %73 = load ptr, ptr %72, align 8, !tbaa !14
  %74 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %75 = sext i32 %74 to i64
  %76 = getelementptr inbounds i32, ptr %73, i64 %75
  %77 = load i32, ptr %76, align 4, !tbaa !9
  %78 = icmp ugt i32 %70, %77
  br i1 %78, label %79, label %80

79:                                               ; preds = %60
  store i32 1, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %81

80:                                               ; preds = %60
  store i32 0, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %81

81:                                               ; preds = %80, %79
  %82 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %83 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %84 = getelementptr inbounds %struct.bignum, ptr %83, i32 0, i32 2
  %85 = load ptr, ptr %84, align 8, !tbaa !14
  %86 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %87 = sext i32 %86 to i64
  %88 = getelementptr inbounds i32, ptr %85, i64 %87
  store i32 %82, ptr %88, align 4, !tbaa !9
  %89 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %90 = getelementptr inbounds %struct.bignum, ptr %89, i32 0, i32 2
  %91 = load ptr, ptr %90, align 8, !tbaa !14
  %92 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %93 = sext i32 %92 to i64
  %94 = getelementptr inbounds i32, ptr %91, i64 %93
  %95 = load i32, ptr %94, align 4, !tbaa !9
  %96 = icmp ne i32 %95, 0
  br i1 %96, label %97, label %100

97:                                               ; preds = %81
  %98 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %99 = add nsw i32 %98, 1
  store i32 %99, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %100

100:                                              ; preds = %97, %81
  br label %101

101:                                              ; preds = %100
  %102 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %103 = add nsw i32 %102, 1
  store i32 %103, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %37, !llvm.loop !15

104:                                              ; preds = %37
  %105 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %106 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %107 = getelementptr inbounds %struct.bignum, ptr %106, i32 0, i32 0
  store i32 %105, ptr %107, align 8, !tbaa !11
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #3
  ret void
}

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { nounwind allocsize(1) "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 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 #3 = { nounwind }
attributes #4 = { nounwind allocsize(1) }

!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 = !{!"int", !7, i64 0}
!11 = !{!12, !10, i64 0}
!12 = !{!"", !10, i64 0, !10, i64 4, !6, i64 8}
!13 = !{!12, !10, i64 4}
!14 = !{!12, !6, i64 8}
!15 = distinct !{!15, !16}
!16 = !{!"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 nounwind willreturn allockind("realloc") allocsize(1) memory(argmem: readwrite, inaccessiblemem: readwrite)
declare noalias noundef ptr @realloc(ptr allocptr nocapture noundef, i64 noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local void @bignum_subtract(ptr nocapture noundef %0, ptr nocapture noundef readonly %1, ptr nocapture noundef readonly %2) local_unnamed_addr #1 {
  %4 = load i32, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  %5 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 4
  %6 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !11
  %7 = icmp sgt i32 %4, %6
  br i1 %7, label %8, label %14

8:                                                ; preds = %3
  store i32 %4, ptr %5, align 4, !tbaa !11
  %9 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  %10 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !12
  %11 = sext i32 %4 to i64
  %12 = shl nsw i64 %11, 2
  %13 = tail call ptr @realloc(ptr noundef %10, i64 noundef %12) #2
  store ptr %13, ptr %9, align 8, !tbaa !12
  %.pre = load i32, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  br label %14

14:                                               ; preds = %8, %3
  %15 = phi i32 [ %.pre, %8 ], [ %4, %3 ]
  %16 = icmp sgt i32 %15, 0
  br i1 %16, label %.lr.ph, label %._crit_edge

.lr.ph:                                           ; preds = %14
  %17 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 8
  %18 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 8
  %19 = load ptr, ptr %18, align 8, !tbaa !12
  %20 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  %21 = load ptr, ptr %20, align 8, !tbaa !12
  br label %22

22:                                               ; preds = %.lr.ph, %31
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.lr.ph ], [ %indvars.iv.next, %31 ]
  %.02936 = phi i32 [ 0, %.lr.ph ], [ %.1, %31 ]
  %.03035 = phi i32 [ 0, %.lr.ph ], [ %., %31 ]
  %23 = load i32, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %24 = sext i32 %23 to i64
  %25 = icmp slt i64 %indvars.iv, %24
  br i1 %25, label %26, label %31

26:                                               ; preds = %22
  %27 = load ptr, ptr %17, align 8, !tbaa !12
  %28 = getelementptr inbounds i32, ptr %27, i64 %indvars.iv
  %29 = load i32, ptr %28, align 4, !tbaa !13
  %30 = add i32 %29, %.03035
  br label %31

31:                                               ; preds = %26, %22
  %.0 = phi i32 [ %30, %26 ], [ %.03035, %22 ]
  %32 = getelementptr inbounds i32, ptr %19, i64 %indvars.iv
  %33 = load i32, ptr %32, align 4, !tbaa !13
  %34 = sub i32 %33, %.0
  %35 = icmp ugt i32 %.0, %33
  %. = zext i1 %35 to i32
  %36 = getelementptr inbounds i32, ptr %21, i64 %indvars.iv
  store i32 %34, ptr %36, align 4, !tbaa !13
  %.not = icmp eq i32 %33, %.0
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %37 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv.next to i32
  %.1 = select i1 %.not, i32 %.02936, i32 %37
  %38 = load i32, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  %39 = sext i32 %38 to i64
  %40 = icmp slt i64 %indvars.iv.next, %39
  br i1 %40, label %22, label %._crit_edge, !llvm.loop !14

._crit_edge:                                      ; preds = %31, %14
  %.029.lcssa = phi i32 [ 0, %14 ], [ %.1, %31 ]
  store i32 %.029.lcssa, ptr %0, align 8, !tbaa !5
  ret void
}

attributes #0 = { mustprogress nounwind willreturn allockind("realloc") allocsize(1) memory(argmem: readwrite, inaccessiblemem: readwrite) "alloc-family"="malloc" "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 #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 allocsize(1) }

!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, !7, i64 0}
!6 = !{!"", !7, i64 0, !7, i64 4, !10, i64 8}
!7 = !{!"int", !8, i64 0}
!8 = !{!"omnipotent char", !9, i64 0}
!9 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!10 = !{!"any pointer", !8, i64 0}
!11 = !{!6, !7, i64 4}
!12 = !{!6, !10, i64 8}
!13 = !{!7, !7, i64 0}
!14 = distinct !{!14, !15}
!15 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


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