; LLVM IR from guanzhi/GmSSL :: src (kyber)

; 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"

@zeta = external dso_local global [256 x i16], align 16

; 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 hidden zeroext i8 @br7(i8 noundef zeroext) #1

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local i32 @kyber_poly_inv_ntt(ptr noundef %0) #1 {
  %2 = alloca ptr, align 8
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca ptr, align 8
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %3) #2
  store i32 127, ptr %3, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %4) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  store i32 2, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  br label %10

10:                                               ; preds = %108, %1
  %11 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %12 = icmp sle i32 %11, 128
  br i1 %12, label %13, label %111

13:                                               ; preds = %10
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %7) #2
  %14 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  store ptr %14, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  store i32 0, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %15

15:                                               ; preds = %104, %13
  %16 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %17 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %18 = mul nsw i32 2, %17
  %19 = sdiv i32 256, %18
  %20 = icmp slt i32 %16, %19
  br i1 %20, label %21, label %107

21:                                               ; preds = %15
  store i32 0, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %22

22:                                               ; preds = %93, %21
  %23 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %24 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %25 = icmp slt i32 %23, %24
  br i1 %25, label %26, label %96

26:                                               ; preds = %22
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  %27 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %28 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %29 = sext i32 %28 to i64
  %30 = getelementptr inbounds i16, ptr %27, i64 %29
  %31 = load i16, ptr %30, align 2, !tbaa !11
  %32 = sext i16 %31 to i32
  %33 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %34 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %35 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %36 = add nsw i32 %34, %35
  %37 = sext i32 %36 to i64
  %38 = getelementptr inbounds i16, ptr %33, i64 %37
  %39 = load i16, ptr %38, align 2, !tbaa !11
  %40 = sext i16 %39 to i32
  %41 = add nsw i32 %32, %40
  %42 = srem i32 %41, 3329
  store i32 %42, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %43 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %44 = trunc i32 %43 to i16
  %45 = call signext i16 @div2(i16 noundef signext %44)
  %46 = sext i16 %45 to i32
  store i32 %46, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  %47 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %48 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %49 = sext i32 %48 to i64
  %50 = getelementptr inbounds i16, ptr %47, i64 %49
  %51 = load i16, ptr %50, align 2, !tbaa !11
  %52 = sext i16 %51 to i32
  %53 = add nsw i32 %52, 3329
  %54 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %55 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %56 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %57 = add nsw i32 %55, %56
  %58 = sext i32 %57 to i64
  %59 = getelementptr inbounds i16, ptr %54, i64 %58
  %60 = load i16, ptr %59, align 2, !tbaa !11
  %61 = sext i16 %60 to i32
  %62 = sub nsw i32 %53, %61
  %63 = srem i32 %62, 3329
  store i32 %63, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %64 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %65 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !9
  %66 = trunc i32 %65 to i8
  %67 = call zeroext i8 @br7(i8 noundef zeroext %66)
  %68 = zext i8 %67 to i64
  %69 = getelementptr inbounds [256 x i16], ptr @zeta, i64 0, i64 %68
  %70 = load i16, ptr %69, align 2, !tbaa !11
  %71 = sext i16 %70 to i32
  %72 = sub nsw i32 3329, %71
  %73 = mul nsw i32 %64, %72
  %74 = srem i32 %73, 3329
  store i32 %74, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %75 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %76 = trunc i32 %75 to i16
  %77 = call signext i16 @div2(i16 noundef signext %76)
  %78 = sext i16 %77 to i32
  store i32 %78, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %79 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %80 = trunc i32 %79 to i16
  %81 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %82 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %83 = sext i32 %82 to i64
  %84 = getelementptr inbounds i16, ptr %81, i64 %83
  store i16 %80, ptr %84, align 2, !tbaa !11
  %85 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %86 = trunc i32 %85 to i16
  %87 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %88 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %89 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %90 = add nsw i32 %88, %89
  %91 = sext i32 %90 to i64
  %92 = getelementptr inbounds i16, ptr %87, i64 %91
  store i16 %86, ptr %92, align 2, !tbaa !11
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  br label %93

93:                                               ; preds = %26
  %94 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %95 = add nsw i32 %94, 1
  store i32 %95, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %22, !llvm.loop !13

96:                                               ; preds = %22
  %97 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !9
  %98 = add nsw i32 %97, -1
  store i32 %98, ptr %3, align 4, !tbaa !9
  %99 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %100 = mul nsw i32 2, %99
  %101 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %102 = sext i32 %100 to i64
  %103 = getelementptr inbounds i16, ptr %101, i64 %102
  store ptr %103, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  br label %104

104:                                              ; preds = %96
  %105 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %106 = add nsw i32 %105, 1
  store i32 %106, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %15, !llvm.loop !15

107:                                              ; preds = %15
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %7) #2
  br label %108

108:                                              ; preds = %107
  %109 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %110 = mul nsw i32 %109, 2
  store i32 %110, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  br label %10, !llvm.loop !16

111:                                              ; preds = %10
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %4) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %3) #2
  ret i32 1
}

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare hidden signext i16 @div2(i16 noundef signext) #1

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 = !{!"int", !7, i64 0}
!11 = !{!12, !12, i64 0}
!12 = !{!"short", !7, i64 0}
!13 = distinct !{!13, !14}
!14 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!15 = distinct !{!15, !14}
!16 = distinct !{!16, !14}


; 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"

@zeta = external dso_local local_unnamed_addr global [256 x i16], align 16

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare hidden zeroext i8 @br7(i8 noundef zeroext) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local noundef i32 @kyber_poly_inv_ntt(ptr nocapture noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  br label %.preheader.lr.ph

.loopexit:                                        ; preds = %36
  %2 = icmp ult i32 %.03242, 65
  br i1 %2, label %.preheader.lr.ph, label %40, !llvm.loop !5

.preheader.lr.ph:                                 ; preds = %.loopexit, %1
  %.043 = phi i8 [ 127, %1 ], [ %37, %.loopexit ]
  %.03242 = phi i32 [ 2, %1 ], [ %3, %.loopexit ]
  %3 = shl nuw nsw i32 %.03242, 1
  %4 = udiv i32 256, %3
  %5 = zext nneg i32 %3 to i64
  %6 = zext i32 %.03242 to i64
  br label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %.preheader.lr.ph, %36
  %.140 = phi i8 [ %.043, %.preheader.lr.ph ], [ %37, %36 ]
  %.03339 = phi ptr [ %0, %.preheader.lr.ph ], [ %38, %36 ]
  %.03538 = phi i32 [ 0, %.preheader.lr.ph ], [ %39, %36 ]
  br label %7

7:                                                ; preds = %.preheader, %7
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.preheader ], [ %indvars.iv.next, %7 ]
  %8 = getelementptr inbounds i16, ptr %.03339, i64 %indvars.iv
  %9 = load i16, ptr %8, align 2, !tbaa !7
  %10 = sext i16 %9 to i32
  %11 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, %6
  %12 = getelementptr inbounds i16, ptr %.03339, i64 %11
  %13 = load i16, ptr %12, align 2, !tbaa !7
  %14 = sext i16 %13 to i32
  %15 = add nsw i32 %14, %10
  %16 = srem i32 %15, 3329
  %17 = trunc nsw i32 %16 to i16
  %18 = tail call signext i16 @div2(i16 noundef signext %17)
  %19 = load i16, ptr %8, align 2, !tbaa !7
  %20 = sext i16 %19 to i32
  %21 = add nsw i32 %20, 3329
  %22 = load i16, ptr %12, align 2, !tbaa !7
  %23 = sext i16 %22 to i32
  %24 = sub nsw i32 %21, %23
  %25 = srem i32 %24, 3329
  %26 = tail call zeroext i8 @br7(i8 noundef zeroext %.140)
  %27 = zext i8 %26 to i64
  %28 = getelementptr inbounds [256 x i16], ptr @zeta, i64 0, i64 %27
  %29 = load i16, ptr %28, align 2, !tbaa !7
  %30 = sext i16 %29 to i32
  %31 = sub nsw i32 3329, %30
  %32 = mul nsw i32 %31, %25
  %33 = srem i32 %32, 3329
  %34 = trunc nsw i32 %33 to i16
  %35 = tail call signext i16 @div2(i16 noundef signext %34)
  store i16 %18, ptr %8, align 2, !tbaa !7
  store i16 %35, ptr %12, align 2, !tbaa !7
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next, %6
  br i1 %exitcond.not, label %36, label %7, !llvm.loop !11

36:                                               ; preds = %7
  %37 = add i8 %.140, -1
  %38 = getelementptr inbounds i16, ptr %.03339, i64 %5
  %39 = add nuw nsw i32 %.03538, 1
  %exitcond45.not = icmp eq i32 %39, %4
  br i1 %exitcond45.not, label %.loopexit, label %.preheader, !llvm.loop !12

40:                                               ; preds = %.loopexit
  ret i32 1
}

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare hidden signext i16 @div2(i16 noundef signext) local_unnamed_addr #0

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 = distinct !{!5, !6}
!6 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!7 = !{!8, !8, i64 0}
!8 = !{!"short", !9, i64 0}
!9 = !{!"omnipotent char", !10, i64 0}
!10 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!11 = distinct !{!11, !6}
!12 = distinct !{!12, !6}


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