; LLVM IR from Chasmiccoder/Algos-for-Amigos :: Computer-Science/1-DSA-Fundamentals/p01_maximum_pairwise_product.ll (Z5solvePii)

; 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: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef i64 @_Z5solvePii(ptr noundef %0, i32 noundef %1) #0 {
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i64, align 8
  store ptr %0, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #2
  store i32 0, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  store i32 -1, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  store i32 -1, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  store i32 0, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %9

9:                                                ; preds = %31, %2
  %10 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %11 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %12 = icmp slt i32 %10, %11
  br i1 %12, label %13, label %34

13:                                               ; preds = %9
  %14 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %15 = icmp eq i32 %14, -1
  br i1 %15, label %28, label %16

16:                                               ; preds = %13
  %17 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %18 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %19 = sext i32 %18 to i64
  %20 = getelementptr inbounds i32, ptr %17, i64 %19
  %21 = load i32, ptr %20, align 4, !tbaa !9
  %22 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %23 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %24 = sext i32 %23 to i64
  %25 = getelementptr inbounds i32, ptr %22, i64 %24
  %26 = load i32, ptr %25, align 4, !tbaa !9
  %27 = icmp slt i32 %21, %26
  br i1 %27, label %28, label %30

28:                                               ; preds = %16, %13
  %29 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  store i32 %29, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %30

30:                                               ; preds = %28, %16
  br label %31

31:                                               ; preds = %30
  %32 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %33 = add nsw i32 %32, 1
  store i32 %33, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %9, !llvm.loop !11

34:                                               ; preds = %9
  store i32 0, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %35

35:                                               ; preds = %62, %34
  %36 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %37 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %38 = icmp slt i32 %36, %37
  br i1 %38, label %39, label %65

39:                                               ; preds = %35
  %40 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %41 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %42 = icmp eq i32 %40, %41
  br i1 %42, label %43, label %44

43:                                               ; preds = %39
  br label %62

44:                                               ; preds = %39
  %45 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %46 = icmp eq i32 %45, -1
  br i1 %46, label %59, label %47

47:                                               ; preds = %44
  %48 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %49 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %50 = sext i32 %49 to i64
  %51 = getelementptr inbounds i32, ptr %48, i64 %50
  %52 = load i32, ptr %51, align 4, !tbaa !9
  %53 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %54 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %55 = sext i32 %54 to i64
  %56 = getelementptr inbounds i32, ptr %53, i64 %55
  %57 = load i32, ptr %56, align 4, !tbaa !9
  %58 = icmp slt i32 %52, %57
  br i1 %58, label %59, label %61

59:                                               ; preds = %47, %44
  %60 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  store i32 %60, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %61

61:                                               ; preds = %59, %47
  br label %62

62:                                               ; preds = %61, %43
  %63 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %64 = add nsw i32 %63, 1
  store i32 %64, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %35, !llvm.loop !13

65:                                               ; preds = %35
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %8) #2
  %66 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %67 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %68 = sext i32 %67 to i64
  %69 = getelementptr inbounds i32, ptr %66, i64 %68
  %70 = load i32, ptr %69, align 4, !tbaa !9
  %71 = sext i32 %70 to i64
  %72 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %73 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %74 = sext i32 %73 to i64
  %75 = getelementptr inbounds i32, ptr %72, i64 %74
  %76 = load i32, ptr %75, align 4, !tbaa !9
  %77 = sext i32 %76 to i64
  %78 = mul nsw i64 %71, %77
  store i64 %78, ptr %8, align 8, !tbaa !14
  %79 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !14
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %8) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #2
  ret i64 %79
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #1

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #1

attributes #0 = { mustprogress 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 #1 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
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++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"int", !7, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = distinct !{!13, !12}
!14 = !{!15, !15, i64 0}
!15 = !{!"long long", !7, i64 0}


; 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: read) uwtable
define dso_local noundef range(i64 -4611686016279904256, 4611686018427387905) i64 @_Z5solvePii(ptr nocapture noundef readonly %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = icmp sgt i32 %1, 0
  br i1 %3, label %.lr.ph.preheader, label %._crit_edge

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %2
  %wide.trip.count = zext nneg i32 %1 to i64
  %4 = add nsw i64 %wide.trip.count, -1
  %xtraiter = and i64 %wide.trip.count, 1
  %5 = icmp eq i64 %4, 0
  br i1 %5, label %.preheader.unr-lcssa, label %.lr.ph.preheader.new

.lr.ph.preheader.new:                             ; preds = %.lr.ph.preheader
  %unroll_iter = and i64 %wide.trip.count, 2147483646
  br label %.lr.ph

.preheader.unr-lcssa:                             ; preds = %.lr.ph.1, %.lr.ph.preheader
  %.127.lcssa.ph = phi i32 [ poison, %.lr.ph.preheader ], [ %.127.1, %.lr.ph.1 ]
  %indvars.iv.unr = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next.1, %.lr.ph.1 ]
  %.02629.unr = phi i32 [ -1, %.lr.ph.preheader ], [ %.127.1, %.lr.ph.1 ]
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %.preheader, label %.lr.ph.epil

.lr.ph.epil:                                      ; preds = %.preheader.unr-lcssa
  %6 = icmp eq i32 %.02629.unr, -1
  br i1 %6, label %14, label %7

7:                                                ; preds = %.lr.ph.epil
  %8 = sext i32 %.02629.unr to i64
  %9 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %8
  %10 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %11 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.unr
  %12 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %13 = icmp slt i32 %10, %12
  br i1 %13, label %14, label %.preheader

14:                                               ; preds = %7, %.lr.ph.epil
  %15 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv.unr to i32
  br label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %7, %14, %.preheader.unr-lcssa
  %.127.lcssa = phi i32 [ %.127.lcssa.ph, %.preheader.unr-lcssa ], [ %15, %14 ], [ %.02629.unr, %7 ]
  br i1 %3, label %.lr.ph33.preheader, label %._crit_edge

.lr.ph33.preheader:                               ; preds = %.preheader
  %16 = zext i32 %.127.lcssa to i64
  %xtraiter44 = and i64 %wide.trip.count, 1
  %17 = icmp eq i64 %4, 0
  br i1 %17, label %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph33.preheader.new

.lr.ph33.preheader.new:                           ; preds = %.lr.ph33.preheader
  %unroll_iter47 = and i64 %wide.trip.count, 2147483646
  br label %.lr.ph33

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.1, %.lr.ph.preheader.new
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader.new ], [ %indvars.iv.next.1, %.lr.ph.1 ]
  %.02629 = phi i32 [ -1, %.lr.ph.preheader.new ], [ %.127.1, %.lr.ph.1 ]
  %niter = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader.new ], [ %niter.next.1, %.lr.ph.1 ]
  %18 = icmp eq i32 %.02629, -1
  br i1 %18, label %26, label %19

19:                                               ; preds = %.lr.ph
  %20 = sext i32 %.02629 to i64
  %21 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %20
  %22 = load i32, ptr %21, align 4, !tbaa !5
  %23 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %24 = load i32, ptr %23, align 4, !tbaa !5
  %25 = icmp slt i32 %22, %24
  br i1 %25, label %26, label %.lr.ph.1

26:                                               ; preds = %19, %.lr.ph
  %27 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv to i32
  br label %.lr.ph.1

.lr.ph.1:                                         ; preds = %19, %26
  %.127 = phi i32 [ %27, %26 ], [ %.02629, %19 ]
  %indvars.iv.next = or disjoint i64 %indvars.iv, 1
  %28 = sext i32 %.127 to i64
  %29 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %28
  %30 = load i32, ptr %29, align 4, !tbaa !5
  %31 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.next
  %32 = load i32, ptr %31, align 4, !tbaa !5
  %33 = icmp slt i32 %30, %32
  %34 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv.next to i32
  %.127.1 = select i1 %33, i32 %34, i32 %.127
  %indvars.iv.next.1 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 2
  %niter.next.1 = add i64 %niter, 2
  %niter.ncmp.1 = icmp eq i64 %niter.next.1, %unroll_iter
  br i1 %niter.ncmp.1, label %.preheader.unr-lcssa, label %.lr.ph, !llvm.loop !9

.lr.ph33:                                         ; preds = %59, %.lr.ph33.preheader.new
  %indvars.iv36 = phi i64 [ 0, %.lr.ph33.preheader.new ], [ %indvars.iv.next37.1, %59 ]
  %.02431 = phi i32 [ -1, %.lr.ph33.preheader.new ], [ %.125.1, %59 ]
  %niter48 = phi i64 [ 0, %.lr.ph33.preheader.new ], [ %niter48.next.1, %59 ]
  %35 = icmp eq i64 %indvars.iv36, %16
  br i1 %35, label %.lr.ph33.1, label %36

36:                                               ; preds = %.lr.ph33
  %37 = icmp eq i32 %.02431, -1
  br i1 %37, label %45, label %38

38:                                               ; preds = %36
  %39 = sext i32 %.02431 to i64
  %40 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %39
  %41 = load i32, ptr %40, align 4, !tbaa !5
  %42 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv36
  %43 = load i32, ptr %42, align 4, !tbaa !5
  %44 = icmp slt i32 %41, %43
  br i1 %44, label %45, label %.lr.ph33.1

45:                                               ; preds = %38, %36
  %46 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv36 to i32
  br label %.lr.ph33.1

.lr.ph33.1:                                       ; preds = %38, %45, %.lr.ph33
  %.125 = phi i32 [ %.02431, %.lr.ph33 ], [ %46, %45 ], [ %.02431, %38 ]
  %indvars.iv.next37 = or disjoint i64 %indvars.iv36, 1
  %47 = icmp eq i64 %indvars.iv.next37, %16
  br i1 %47, label %59, label %48

48:                                               ; preds = %.lr.ph33.1
  %49 = icmp eq i32 %.125, -1
  br i1 %49, label %57, label %50

50:                                               ; preds = %48
  %51 = sext i32 %.125 to i64
  %52 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %51
  %53 = load i32, ptr %52, align 4, !tbaa !5
  %54 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.next37
  %55 = load i32, ptr %54, align 4, !tbaa !5
  %56 = icmp slt i32 %53, %55
  br i1 %56, label %57, label %59

57:                                               ; preds = %50, %48
  %58 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv.next37 to i32
  br label %59

59:                                               ; preds = %57, %50, %.lr.ph33.1
  %.125.1 = phi i32 [ %.125, %.lr.ph33.1 ], [ %58, %57 ], [ %.125, %50 ]
  %indvars.iv.next37.1 = add nuw nsw i64 %indvars.iv36, 2
  %niter48.next.1 = add i64 %niter48, 2
  %niter48.ncmp.1 = icmp eq i64 %niter48.next.1, %unroll_iter47
  br i1 %niter48.ncmp.1, label %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph33, !llvm.loop !11

._crit_edge.loopexit.unr-lcssa:                   ; preds = %59, %.lr.ph33.preheader
  %.125.lcssa.ph = phi i32 [ poison, %.lr.ph33.preheader ], [ %.125.1, %59 ]
  %indvars.iv36.unr = phi i64 [ 0, %.lr.ph33.preheader ], [ %indvars.iv.next37.1, %59 ]
  %.02431.unr = phi i32 [ -1, %.lr.ph33.preheader ], [ %.125.1, %59 ]
  %lcmp.mod45.not = icmp eq i64 %xtraiter44, 0
  br i1 %lcmp.mod45.not, label %._crit_edge.loopexit, label %.lr.ph33.epil

.lr.ph33.epil:                                    ; preds = %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa
  %60 = icmp eq i64 %indvars.iv36.unr, %16
  br i1 %60, label %._crit_edge.loopexit, label %61

61:                                               ; preds = %.lr.ph33.epil
  %62 = icmp eq i32 %.02431.unr, -1
  br i1 %62, label %70, label %63

63:                                               ; preds = %61
  %64 = sext i32 %.02431.unr to i64
  %65 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %64
  %66 = load i32, ptr %65, align 4, !tbaa !5
  %67 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv36.unr
  %68 = load i32, ptr %67, align 4, !tbaa !5
  %69 = icmp slt i32 %66, %68
  br i1 %69, label %70, label %._crit_edge.loopexit

70:                                               ; preds = %63, %61
  %71 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv36.unr to i32
  br label %._crit_edge.loopexit

._crit_edge.loopexit:                             ; preds = %.lr.ph33.epil, %63, %70, %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa
  %.125.lcssa = phi i32 [ %.125.lcssa.ph, %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa ], [ %.02431.unr, %.lr.ph33.epil ], [ %71, %70 ], [ %.02431.unr, %63 ]
  %72 = sext i32 %.125.lcssa to i64
  br label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %2, %._crit_edge.loopexit, %.preheader
  %.026.lcssa42 = phi i32 [ %.127.lcssa, %.preheader ], [ %.127.lcssa, %._crit_edge.loopexit ], [ -1, %2 ]
  %.024.lcssa = phi i64 [ -1, %.preheader ], [ %72, %._crit_edge.loopexit ], [ -1, %2 ]
  %73 = sext i32 %.026.lcssa42 to i64
  %74 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %73
  %75 = load i32, ptr %74, align 4, !tbaa !5
  %76 = sext i32 %75 to i64
  %77 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %.024.lcssa
  %78 = load i32, ptr %77, align 4, !tbaa !5
  %79 = sext i32 %78 to i64
  %80 = mul nsw i64 %79, %76
  ret i64 %80
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(argmem: read) 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 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = distinct !{!11, !10}


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