; LLVM IR from guanzhi/GmSSL :: src (gf128)

; 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 @gf128_mul(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 i64, align 8
  %9 = alloca i64, align 8
  %10 = alloca i64, align 8
  %11 = alloca i64, align 8
  %12 = 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 8, ptr %7) #2
  store i64 -9223372036854775808, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %8) #2
  %13 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %14 = getelementptr inbounds i64, ptr %13, i64 0
  %15 = load i64, ptr %14, align 8, !tbaa !9
  store i64 %15, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %9) #2
  %16 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %17 = getelementptr inbounds i64, ptr %16, i64 1
  %18 = load i64, ptr %17, align 8, !tbaa !9
  store i64 %18, ptr %9, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %10) #2
  store i64 0, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %11) #2
  store i64 0, ptr %11, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #2
  store i32 0, ptr %12, align 4, !tbaa !11
  br label %19

19:                                               ; preds = %62, %3
  %20 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !11
  %21 = icmp slt i32 %20, 64
  br i1 %21, label %22, label %65

22:                                               ; preds = %19
  %23 = load i64, ptr %11, align 8, !tbaa !9
  %24 = and i64 %23, -9223372036854775808
  %25 = icmp ne i64 %24, 0
  br i1 %25, label %26, label %36

26:                                               ; preds = %22
  %27 = load i64, ptr %11, align 8, !tbaa !9
  %28 = shl i64 %27, 1
  %29 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %30 = lshr i64 %29, 63
  %31 = or i64 %28, %30
  store i64 %31, ptr %11, align 8, !tbaa !9
  %32 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %33 = shl i64 %32, 1
  store i64 %33, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %34 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %35 = xor i64 %34, 135
  store i64 %35, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  br label %44

36:                                               ; preds = %22
  %37 = load i64, ptr %11, align 8, !tbaa !9
  %38 = shl i64 %37, 1
  %39 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %40 = lshr i64 %39, 63
  %41 = or i64 %38, %40
  store i64 %41, ptr %11, align 8, !tbaa !9
  %42 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %43 = shl i64 %42, 1
  store i64 %43, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  br label %44

44:                                               ; preds = %36, %26
  %45 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !9
  %46 = and i64 %45, -9223372036854775808
  %47 = icmp ne i64 %46, 0
  br i1 %47, label %48, label %59

48:                                               ; preds = %44
  %49 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %50 = getelementptr inbounds i64, ptr %49, i64 1
  %51 = load i64, ptr %50, align 8, !tbaa !9
  %52 = load i64, ptr %11, align 8, !tbaa !9
  %53 = xor i64 %52, %51
  store i64 %53, ptr %11, align 8, !tbaa !9
  %54 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %55 = getelementptr inbounds i64, ptr %54, i64 0
  %56 = load i64, ptr %55, align 8, !tbaa !9
  %57 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %58 = xor i64 %57, %56
  store i64 %58, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  br label %59

59:                                               ; preds = %48, %44
  %60 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !9
  %61 = shl i64 %60, 1
  store i64 %61, ptr %9, align 8, !tbaa !9
  br label %62

62:                                               ; preds = %59
  %63 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !11
  %64 = add nsw i32 %63, 1
  store i32 %64, ptr %12, align 4, !tbaa !11
  br label %19, !llvm.loop !13

65:                                               ; preds = %19
  store i32 0, ptr %12, align 4, !tbaa !11
  br label %66

66:                                               ; preds = %109, %65
  %67 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !11
  %68 = icmp slt i32 %67, 64
  br i1 %68, label %69, label %112

69:                                               ; preds = %66
  %70 = load i64, ptr %11, align 8, !tbaa !9
  %71 = and i64 %70, -9223372036854775808
  %72 = icmp ne i64 %71, 0
  br i1 %72, label %73, label %83

73:                                               ; preds = %69
  %74 = load i64, ptr %11, align 8, !tbaa !9
  %75 = shl i64 %74, 1
  %76 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %77 = lshr i64 %76, 63
  %78 = or i64 %75, %77
  store i64 %78, ptr %11, align 8, !tbaa !9
  %79 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %80 = shl i64 %79, 1
  store i64 %80, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %81 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %82 = xor i64 %81, 135
  store i64 %82, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  br label %91

83:                                               ; preds = %69
  %84 = load i64, ptr %11, align 8, !tbaa !9
  %85 = shl i64 %84, 1
  %86 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %87 = lshr i64 %86, 63
  %88 = or i64 %85, %87
  store i64 %88, ptr %11, align 8, !tbaa !9
  %89 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %90 = shl i64 %89, 1
  store i64 %90, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  br label %91

91:                                               ; preds = %83, %73
  %92 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %93 = and i64 %92, -9223372036854775808
  %94 = icmp ne i64 %93, 0
  br i1 %94, label %95, label %106

95:                                               ; preds = %91
  %96 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %97 = getelementptr inbounds i64, ptr %96, i64 1
  %98 = load i64, ptr %97, align 8, !tbaa !9
  %99 = load i64, ptr %11, align 8, !tbaa !9
  %100 = xor i64 %99, %98
  store i64 %100, ptr %11, align 8, !tbaa !9
  %101 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %102 = getelementptr inbounds i64, ptr %101, i64 0
  %103 = load i64, ptr %102, align 8, !tbaa !9
  %104 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %105 = xor i64 %104, %103
  store i64 %105, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  br label %106

106:                                              ; preds = %95, %91
  %107 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %108 = shl i64 %107, 1
  store i64 %108, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  br label %109

109:                                              ; preds = %106
  %110 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !11
  %111 = add nsw i32 %110, 1
  store i32 %111, ptr %12, align 4, !tbaa !11
  br label %66, !llvm.loop !15

112:                                              ; preds = %66
  %113 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %114 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %115 = getelementptr inbounds i64, ptr %114, i64 0
  store i64 %113, ptr %115, align 8, !tbaa !9
  %116 = load i64, ptr %11, align 8, !tbaa !9
  %117 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %118 = getelementptr inbounds i64, ptr %117, i64 1
  store i64 %116, ptr %118, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %11) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %10) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %9) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, 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 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"long", !7, i64 0}
!11 = !{!12, !12, i64 0}
!12 = !{!"int", !7, i64 0}
!13 = distinct !{!13, !14}
!14 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!15 = distinct !{!15, !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"

; Function Attrs: nofree norecurse nosync nounwind memory(argmem: readwrite) uwtable
define dso_local void @gf128_mul(ptr nocapture noundef writeonly %0, ptr nocapture noundef readonly %1, ptr nocapture noundef readonly %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %5 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 8
  %6 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %7 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 8
  br label %8

8:                                                ; preds = %3, %17
  %.053 = phi i32 [ 0, %3 ], [ %19, %17 ]
  %.03752 = phi i64 [ 0, %3 ], [ %.2, %17 ]
  %.03951 = phi i64 [ 0, %3 ], [ %.241, %17 ]
  %.04550 = phi i64 [ %6, %3 ], [ %18, %17 ]
  %9 = tail call i64 @llvm.fshl.i64(i64 %.03752, i64 %.03951, i64 1)
  %10 = shl i64 %.03951, 1
  %11 = xor i64 %10, 135
  %.not4859 = icmp slt i64 %.03752, 0
  %.140 = select i1 %.not4859, i64 %11, i64 %10
  %.not49 = icmp sgt i64 %.04550, -1
  br i1 %.not49, label %17, label %12

12:                                               ; preds = %8
  %13 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %14 = xor i64 %13, %9
  %15 = load i64, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  %16 = xor i64 %15, %.140
  br label %17

17:                                               ; preds = %12, %8
  %.241 = phi i64 [ %16, %12 ], [ %.140, %8 ]
  %.2 = phi i64 [ %14, %12 ], [ %9, %8 ]
  %18 = shl i64 %.04550, 1
  %19 = add nuw nsw i32 %.053, 1
  %exitcond.not = icmp eq i32 %19, 64
  br i1 %exitcond.not, label %.preheader, label %8, !llvm.loop !9

.preheader:                                       ; preds = %17, %28
  %.157 = phi i32 [ %30, %28 ], [ 0, %17 ]
  %.356 = phi i64 [ %.5, %28 ], [ %.2, %17 ]
  %.34255 = phi i64 [ %.544, %28 ], [ %.241, %17 ]
  %.04654 = phi i64 [ %29, %28 ], [ %4, %17 ]
  %20 = tail call i64 @llvm.fshl.i64(i64 %.356, i64 %.34255, i64 1)
  %21 = shl i64 %.34255, 1
  %22 = xor i64 %21, 135
  %.not60 = icmp slt i64 %.356, 0
  %.443 = select i1 %.not60, i64 %22, i64 %21
  %.not47 = icmp sgt i64 %.04654, -1
  br i1 %.not47, label %28, label %23

23:                                               ; preds = %.preheader
  %24 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %25 = xor i64 %24, %20
  %26 = load i64, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  %27 = xor i64 %26, %.443
  br label %28

28:                                               ; preds = %23, %.preheader
  %.544 = phi i64 [ %27, %23 ], [ %.443, %.preheader ]
  %.5 = phi i64 [ %25, %23 ], [ %20, %.preheader ]
  %29 = shl i64 %.04654, 1
  %30 = add nuw nsw i32 %.157, 1
  %exitcond58.not = icmp eq i32 %30, 64
  br i1 %exitcond58.not, label %31, label %.preheader, !llvm.loop !11

31:                                               ; preds = %28
  store i64 %.544, ptr %0, align 8, !tbaa !5
  %32 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  store i64 %.5, ptr %32, align 8, !tbaa !5
  ret void
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare i64 @llvm.fshl.i64(i64, i64, i64) #1

attributes #0 = { nofree norecurse nosync nounwind 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" }
attributes #1 = { nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none) }

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


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