; LLVM IR from daanx/mimalloc-bench :: bench/cfrac (pidiv)

; 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.precisionType = type { i16, i16, i16, i8, [1 x i16] }

@.str = external hidden unnamed_addr constant [6 x i8], align 1
@.str.1 = external hidden unnamed_addr constant [33 x i8], align 1
@.str.2 = external hidden unnamed_addr constant [15 x i8], align 1

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local ptr @pidiv(ptr noundef %0, i32 noundef %1) #0 {
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i16, align 2
  %9 = alloca i16, align 2
  %10 = alloca i16, align 2
  %11 = alloca ptr, 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 8, ptr %5) #4
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %6) #4
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #4
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 2, ptr %8) #4
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 2, ptr %9) #4
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 2, ptr %10) #4
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %11) #4
  %12 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %13 = call ptr @pparmq(ptr noundef %12)
  %14 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %15 = icmp slt i32 %14, 0
  br i1 %15, label %16, label %20

16:                                               ; preds = %2
  %17 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %18 = sub nsw i32 0, %17
  %19 = trunc i32 %18 to i16
  store i16 %19, ptr %9, align 2, !tbaa !11
  br label %23

20:                                               ; preds = %2
  %21 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %22 = trunc i32 %21 to i16
  store i16 %22, ptr %9, align 2, !tbaa !11
  br label %23

23:                                               ; preds = %20, %16
  %24 = load i16, ptr %9, align 2, !tbaa !11
  %25 = zext i16 %24 to i32
  %26 = icmp sge i32 %25, 65536
  br i1 %26, label %27, label %30

27:                                               ; preds = %23
  %28 = call ptr @errorp(i32 noundef 4, ptr noundef @.str, ptr noundef @.str.1)
  %29 = call ptr @pnew(ptr noundef %28)
  store ptr %29, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  br label %139

30:                                               ; preds = %23
  %31 = load i16, ptr %9, align 2, !tbaa !11
  %32 = zext i16 %31 to i32
  %33 = icmp eq i32 %32, 0
  br i1 %33, label %34, label %37

34:                                               ; preds = %30
  %35 = call ptr @errorp(i32 noundef 4, ptr noundef @.str, ptr noundef @.str.2)
  %36 = call ptr @pnew(ptr noundef %35)
  store ptr %36, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  br label %139

37:                                               ; preds = %30
  %38 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %39 = getelementptr inbounds %struct.precisionType, ptr %38, i32 0, i32 2
  %40 = load i16, ptr %39, align 2, !tbaa !13
  store i16 %40, ptr %10, align 2, !tbaa !11
  %41 = load i16, ptr %10, align 2, !tbaa !11
  %42 = zext i16 %41 to i32
  %43 = call ptr (i32, ...) @palloc(i32 noundef %42)
  store ptr %43, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  %44 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  %45 = icmp eq ptr %44, null
  br i1 %45, label %46, label %47

46:                                               ; preds = %37
  br label %139

47:                                               ; preds = %37
  %48 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  %49 = getelementptr inbounds %struct.precisionType, ptr %48, i32 0, i32 4
  %50 = getelementptr inbounds [1 x i16], ptr %49, i64 0, i64 0
  %51 = load i16, ptr %10, align 2, !tbaa !11
  %52 = zext i16 %51 to i32
  %53 = sext i32 %52 to i64
  %54 = getelementptr inbounds i16, ptr %50, i64 %53
  store ptr %54, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %55 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %56 = getelementptr inbounds %struct.precisionType, ptr %55, i32 0, i32 4
  %57 = getelementptr inbounds [1 x i16], ptr %56, i64 0, i64 0
  %58 = load i16, ptr %10, align 2, !tbaa !11
  %59 = zext i16 %58 to i32
  %60 = sext i32 %59 to i64
  %61 = getelementptr inbounds i16, ptr %57, i64 %60
  store ptr %61, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store i16 0, ptr %8, align 2, !tbaa !11
  br label %62

62:                                               ; preds = %84, %47
  %63 = load i16, ptr %8, align 2, !tbaa !11
  %64 = zext i16 %63 to i32
  %65 = shl i32 %64, 16
  store i32 %65, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %66 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %67 = getelementptr inbounds i16, ptr %66, i32 -1
  store ptr %67, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %68 = load i16, ptr %67, align 2, !tbaa !11
  %69 = zext i16 %68 to i32
  %70 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %71 = add i32 %70, %69
  store i32 %71, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %72 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %73 = load i16, ptr %9, align 2, !tbaa !11
  %74 = zext i16 %73 to i32
  %75 = udiv i32 %72, %74
  %76 = trunc i32 %75 to i16
  %77 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %78 = getelementptr inbounds i16, ptr %77, i32 -1
  store ptr %78, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  store i16 %76, ptr %78, align 2, !tbaa !11
  %79 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %80 = load i16, ptr %9, align 2, !tbaa !11
  %81 = zext i16 %80 to i32
  %82 = urem i32 %79, %81
  %83 = trunc i32 %82 to i16
  store i16 %83, ptr %8, align 2, !tbaa !11
  br label %84

84:                                               ; preds = %62
  %85 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %86 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %87 = getelementptr inbounds %struct.precisionType, ptr %86, i32 0, i32 4
  %88 = getelementptr inbounds [1 x i16], ptr %87, i64 0, i64 0
  %89 = icmp ugt ptr %85, %88
  br i1 %89, label %62, label %90, !llvm.loop !15

90:                                               ; preds = %84
  %91 = load i16, ptr %10, align 2, !tbaa !11
  %92 = zext i16 %91 to i32
  %93 = icmp sgt i32 %92, 1
  br i1 %93, label %94, label %110

94:                                               ; preds = %90
  %95 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  %96 = getelementptr inbounds %struct.precisionType, ptr %95, i32 0, i32 4
  %97 = load i16, ptr %10, align 2, !tbaa !11
  %98 = zext i16 %97 to i32
  %99 = sub nsw i32 %98, 1
  %100 = sext i32 %99 to i64
  %101 = getelementptr inbounds [1 x i16], ptr %96, i64 0, i64 %100
  %102 = load i16, ptr %101, align 2, !tbaa !11
  %103 = zext i16 %102 to i32
  %104 = icmp eq i32 %103, 0
  br i1 %104, label %105, label %110

105:                                              ; preds = %94
  %106 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  %107 = getelementptr inbounds %struct.precisionType, ptr %106, i32 0, i32 2
  %108 = load i16, ptr %107, align 2, !tbaa !13
  %109 = add i16 %108, -1
  store i16 %109, ptr %107, align 2, !tbaa !13
  br label %110

110:                                              ; preds = %105, %94, %90
  %111 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %112 = getelementptr inbounds %struct.precisionType, ptr %111, i32 0, i32 3
  %113 = load i8, ptr %112, align 2, !tbaa !17
  %114 = zext i8 %113 to i32
  %115 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %116 = icmp slt i32 %115, 0
  %117 = zext i1 %116 to i32
  %118 = icmp ne i32 %114, %117
  %119 = zext i1 %118 to i32
  %120 = trunc i32 %119 to i8
  %121 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  %122 = getelementptr inbounds %struct.precisionType, ptr %121, i32 0, i32 3
  store i8 %120, ptr %122, align 2, !tbaa !17
  %123 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  %124 = getelementptr inbounds %struct.precisionType, ptr %123, i32 0, i32 2
  %125 = load i16, ptr %124, align 2, !tbaa !13
  %126 = zext i16 %125 to i32
  %127 = icmp eq i32 %126, 1
  br i1 %127, label %128, label %138

128:                                              ; preds = %110
  %129 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  %130 = getelementptr inbounds %struct.precisionType, ptr %129, i32 0, i32 4
  %131 = getelementptr inbounds [1 x i16], ptr %130, i64 0, i64 0
  %132 = load i16, ptr %131, align 2, !tbaa !11
  %133 = zext i16 %132 to i32
  %134 = icmp eq i32 %133, 0
  br i1 %134, label %135, label %138

135:                                              ; preds = %128
  %136 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  %137 = getelementptr inbounds %struct.precisionType, ptr %136, i32 0, i32 3
  store i8 0, ptr %137, align 2, !tbaa !17
  br label %138

138:                                              ; preds = %135, %128, %110
  br label %139

139:                                              ; preds = %138, %46, %34, %27
  %140 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  call void @pdestroy(ptr noundef %140)
  %141 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  %142 = call ptr @presult(ptr noundef %141)
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %11) #4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 2, ptr %10) #4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 2, ptr %9) #4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 2, ptr %8) #4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %6) #4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %5) #4
  ret ptr %142
}

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

; Function Attrs: inlinehint nounwind uwtable
declare hidden ptr @pparmq(ptr noundef) #2

; Function Attrs: inlinehint nounwind uwtable
declare hidden ptr @pnew(ptr noundef) #2

declare ptr @errorp(i32 noundef, ptr noundef, ptr noundef) #3

declare ptr @palloc(...) #3

; Function Attrs: inlinehint nounwind uwtable
declare hidden void @pdestroy(ptr noundef) #2

; Function Attrs: inlinehint nounwind uwtable
declare hidden ptr @presult(ptr noundef) #2

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

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" }
attributes #1 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #2 = { inlinehint 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 = { "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 #4 = { 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 = !{!14, !12, i64 4}
!14 = !{!"", !12, i64 0, !12, i64 2, !12, i64 4, !7, i64 6, !7, i64 8}
!15 = distinct !{!15, !16}
!16 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!17 = !{!14, !7, i64 6}


; 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"

@.str = external hidden unnamed_addr constant [6 x i8], align 1
@.str.2 = external hidden unnamed_addr constant [15 x i8], align 1

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local ptr @pidiv(ptr noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = tail call ptr @pparmq(ptr noundef %0)
  %.035 = tail call i32 @llvm.abs.i32(i32 %1, i1 false)
  %4 = and i32 %.035, 65535
  %5 = icmp eq i32 %4, 0
  br i1 %5, label %6, label %9

6:                                                ; preds = %2
  %7 = tail call ptr @errorp(i32 noundef 4, ptr noundef nonnull @.str, ptr noundef nonnull @.str.2) #4
  %8 = tail call ptr @pnew(ptr noundef %7)
  br label %55

9:                                                ; preds = %2
  %10 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 4
  %11 = load i16, ptr %10, align 2, !tbaa !5
  %12 = zext i16 %11 to i32
  %13 = tail call ptr (i32, ...) @palloc(i32 noundef %12) #4
  %14 = icmp eq ptr %13, null
  br i1 %14, label %55, label %15

15:                                               ; preds = %9
  %16 = getelementptr inbounds i8, ptr %13, i64 8
  %17 = zext i16 %11 to i64
  %18 = getelementptr inbounds i16, ptr %16, i64 %17
  %.idx = shl nuw nsw i64 %17, 1
  %.add = add nuw nsw i64 %.idx, 8
  br label %19

19:                                               ; preds = %19, %15
  %.037 = phi ptr [ %18, %15 ], [ %26, %19 ]
  %.036 = phi i32 [ 0, %15 ], [ %27, %19 ]
  %.034.idx = phi i64 [ %.add, %15 ], [ %.034.add, %19 ]
  %20 = shl nuw i32 %.036, 16
  %.034.add = add nsw i64 %.034.idx, -2
  %.ptr = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 %.034.add
  %21 = load i16, ptr %.ptr, align 2, !tbaa !10
  %22 = zext i16 %21 to i32
  %23 = or disjoint i32 %20, %22
  %24 = udiv i32 %23, %4
  %25 = trunc i32 %24 to i16
  %26 = getelementptr inbounds i8, ptr %.037, i64 -2
  store i16 %25, ptr %26, align 2, !tbaa !10
  %27 = urem i32 %23, %4
  %28 = icmp ugt i64 %.034.idx, 10
  br i1 %28, label %19, label %29, !llvm.loop !11

29:                                               ; preds = %19
  %30 = icmp ugt i16 %11, 1
  br i1 %30, label %31, label %41

31:                                               ; preds = %29
  %32 = add nsw i32 %12, -1
  %33 = zext nneg i32 %32 to i64
  %34 = getelementptr inbounds [1 x i16], ptr %16, i64 0, i64 %33
  %35 = load i16, ptr %34, align 2, !tbaa !10
  %36 = icmp eq i16 %35, 0
  br i1 %36, label %37, label %41

37:                                               ; preds = %31
  %38 = getelementptr inbounds i8, ptr %13, i64 4
  %39 = load i16, ptr %38, align 2, !tbaa !5
  %40 = add i16 %39, -1
  store i16 %40, ptr %38, align 2, !tbaa !5
  br label %41

41:                                               ; preds = %37, %31, %29
  %42 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 6
  %43 = load i8, ptr %42, align 2, !tbaa !13
  %44 = zext i8 %43 to i32
  %.lobit = lshr i32 %1, 31
  %45 = icmp ne i32 %.lobit, %44
  %46 = zext i1 %45 to i8
  %47 = getelementptr inbounds i8, ptr %13, i64 6
  store i8 %46, ptr %47, align 2, !tbaa !13
  %48 = getelementptr inbounds i8, ptr %13, i64 4
  %49 = load i16, ptr %48, align 2, !tbaa !5
  %50 = icmp eq i16 %49, 1
  br i1 %50, label %51, label %55

51:                                               ; preds = %41
  %52 = load i16, ptr %16, align 2, !tbaa !10
  %53 = icmp eq i16 %52, 0
  br i1 %53, label %54, label %55

54:                                               ; preds = %51
  store i8 0, ptr %47, align 2, !tbaa !13
  br label %55

55:                                               ; preds = %41, %51, %54, %9, %6
  %.0 = phi ptr [ %8, %6 ], [ null, %9 ], [ %13, %54 ], [ %13, %51 ], [ %13, %41 ]
  tail call void @pdestroy(ptr noundef %0)
  %56 = tail call ptr @presult(ptr noundef %.0)
  ret ptr %56
}

; Function Attrs: inlinehint nounwind uwtable
declare hidden ptr @pparmq(ptr noundef) local_unnamed_addr #1

; Function Attrs: inlinehint nounwind uwtable
declare hidden ptr @pnew(ptr noundef) local_unnamed_addr #1

declare ptr @errorp(i32 noundef, ptr noundef, ptr noundef) local_unnamed_addr #2

declare ptr @palloc(...) local_unnamed_addr #2

; Function Attrs: inlinehint nounwind uwtable
declare hidden void @pdestroy(ptr noundef) local_unnamed_addr #1

; Function Attrs: inlinehint nounwind uwtable
declare hidden ptr @presult(ptr noundef) local_unnamed_addr #1

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare i32 @llvm.abs.i32(i32, i1 immarg) #3

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" }
attributes #1 = { inlinehint 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 = { "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 = { nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none) }
attributes #4 = { 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, !7, i64 4}
!6 = !{!"", !7, i64 0, !7, i64 2, !7, i64 4, !8, i64 6, !8, i64 8}
!7 = !{!"short", !8, i64 0}
!8 = !{!"omnipotent char", !9, i64 0}
!9 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!10 = !{!7, !7, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = !{!6, !8, i64 6}


; Effective O3 passes: CorrelatedValuePropagationPass,EarlyCSEPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,ReassociatePass,SCCPPass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass