; LLVM IR from int32bit/leetcode :: algorithms/Sqrt (solve)

; 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 i32 @mySqrt2(i32 noundef %0) #1 {
  %2 = alloca i32, align 4
  %3 = alloca i64, align 8
  %4 = alloca i64, align 8
  store i32 %0, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %3) #2
  store i64 0, ptr %3, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %4) #2
  store i64 65536, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  br label %5

5:                                                ; preds = %22, %1
  %6 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %7 = icmp ne i64 %6, 0
  br i1 %7, label %8, label %25

8:                                                ; preds = %5
  %9 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %10 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !9
  %11 = or i64 %10, %9
  store i64 %11, ptr %3, align 8, !tbaa !9
  %12 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !9
  %13 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !9
  %14 = mul nsw i64 %12, %13
  %15 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %16 = sext i32 %15 to i64
  %17 = icmp sgt i64 %14, %16
  br i1 %17, label %18, label %22

18:                                               ; preds = %8
  %19 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %20 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !9
  %21 = xor i64 %20, %19
  store i64 %21, ptr %3, align 8, !tbaa !9
  br label %22

22:                                               ; preds = %18, %8
  %23 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %24 = ashr i64 %23, 1
  store i64 %24, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  br label %5, !llvm.loop !11

25:                                               ; preds = %5
  %26 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !9
  %27 = trunc i64 %26 to i32
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %4) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %3) #2
  ret i32 %27
}

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 = !{!"int", !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 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"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 nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(none) uwtable
define dso_local i32 @mySqrt2(i32 noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  %2 = sext i32 %0 to i64
  %3 = icmp sgt i32 %0, 1073741823
  %4 = select i1 %3, i64 49152, i64 16384
  %5 = add i32 %0, -1073741824
  %6 = icmp ult i32 %5, -805306368
  %7 = select i1 %6, i64 16384, i64 0
  %spec.select.2 = xor i64 %7, %4
  %8 = or disjoint i64 %spec.select.2, 8192
  %9 = mul nuw nsw i64 %8, %8
  %10 = icmp sgt i64 %9, %2
  %11 = select i1 %10, i64 8192, i64 0
  %spec.select.3 = xor i64 %11, %8
  %12 = or disjoint i64 %spec.select.3, 4096
  %13 = mul nuw nsw i64 %12, %12
  %14 = icmp sgt i64 %13, %2
  %15 = select i1 %14, i64 4096, i64 0
  %spec.select.4 = xor i64 %15, %12
  %16 = or i64 %spec.select.4, 2048
  %17 = mul nuw nsw i64 %16, %16
  %18 = icmp sgt i64 %17, %2
  %19 = select i1 %18, i64 2048, i64 0
  %spec.select.5 = xor i64 %19, %16
  %20 = or i64 %spec.select.5, 1024
  %21 = mul nuw nsw i64 %20, %20
  %22 = icmp sgt i64 %21, %2
  %23 = select i1 %22, i64 1024, i64 0
  %spec.select.6 = xor i64 %23, %20
  %24 = or i64 %spec.select.6, 512
  %25 = mul nuw nsw i64 %24, %24
  %26 = icmp sgt i64 %25, %2
  %27 = select i1 %26, i64 512, i64 0
  %spec.select.7 = xor i64 %27, %24
  %28 = or i64 %spec.select.7, 256
  %29 = mul nuw nsw i64 %28, %28
  %30 = icmp sgt i64 %29, %2
  %31 = select i1 %30, i64 256, i64 0
  %spec.select.8 = xor i64 %31, %28
  %32 = or i64 %spec.select.8, 128
  %33 = mul nuw nsw i64 %32, %32
  %34 = icmp sgt i64 %33, %2
  %35 = select i1 %34, i64 128, i64 0
  %spec.select.9 = xor i64 %35, %32
  %36 = or i64 %spec.select.9, 64
  %37 = mul nuw nsw i64 %36, %36
  %38 = icmp sgt i64 %37, %2
  %39 = select i1 %38, i64 64, i64 0
  %spec.select.10 = xor i64 %39, %36
  %40 = or i64 %spec.select.10, 32
  %41 = mul nuw nsw i64 %40, %40
  %42 = icmp sgt i64 %41, %2
  %43 = select i1 %42, i64 32, i64 0
  %spec.select.11 = xor i64 %43, %40
  %44 = or i64 %spec.select.11, 16
  %45 = mul nuw nsw i64 %44, %44
  %46 = icmp sgt i64 %45, %2
  %47 = select i1 %46, i64 16, i64 0
  %spec.select.12 = xor i64 %47, %44
  %48 = or i64 %spec.select.12, 8
  %49 = mul nuw nsw i64 %48, %48
  %50 = icmp sgt i64 %49, %2
  %51 = select i1 %50, i64 8, i64 0
  %spec.select.13 = xor i64 %51, %48
  %52 = or i64 %spec.select.13, 4
  %53 = mul nuw nsw i64 %52, %52
  %54 = icmp sgt i64 %53, %2
  %55 = select i1 %54, i64 4, i64 0
  %spec.select.14 = xor i64 %55, %52
  %56 = or i64 %spec.select.14, 2
  %57 = mul nuw nsw i64 %56, %56
  %58 = icmp sgt i64 %57, %2
  %59 = select i1 %58, i64 2, i64 0
  %spec.select.15 = xor i64 %59, %56
  %60 = or i64 %spec.select.15, 1
  %61 = mul nuw nsw i64 %60, %60
  %62 = icmp sgt i64 %61, %2
  %63 = zext i1 %62 to i64
  %spec.select.16 = xor i64 %60, %63
  %64 = trunc nuw nsw i64 %spec.select.16 to i32
  ret i32 %64
}

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


; Effective O3 passes: GVNPass,GlobalOptPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,LCSSAPass,LICMPass,LoopRotatePass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SCCPPass,SROAPass,SimplifyCFGPass