; LLVM IR from Sopiro/Muli :: src/util/math.ll (ZN4muli4Mat3C2ERKNS_4QuatE)

; 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.muli::Mat3" = type { %"struct.muli::Vec3", %"struct.muli::Vec3", %"struct.muli::Vec3" }
%"struct.muli::Vec3" = type { float, float, float }
%"struct.muli::Quat" = type { float, float, float, float }

; 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: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local void @_ZN4muli4Mat3C2ERKNS_4QuatE(ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(36) %0, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(16) %1) unnamed_addr #1 align 2 {
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca float, align 4
  %6 = alloca float, align 4
  %7 = alloca float, align 4
  %8 = alloca float, align 4
  %9 = alloca float, align 4
  %10 = alloca float, align 4
  %11 = alloca float, align 4
  %12 = alloca float, align 4
  %13 = alloca float, align 4
  store ptr %0, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %14 = load ptr, ptr %3, align 8
  %15 = getelementptr inbounds %"struct.muli::Mat3", ptr %14, i32 0, i32 0
  %16 = getelementptr inbounds %"struct.muli::Mat3", ptr %14, i32 0, i32 1
  %17 = getelementptr inbounds %"struct.muli::Mat3", ptr %14, i32 0, i32 2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #3
  %18 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %19 = getelementptr inbounds %"struct.muli::Quat", ptr %18, i32 0, i32 0
  %20 = load float, ptr %19, align 4, !tbaa !9
  %21 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %22 = getelementptr inbounds %"struct.muli::Quat", ptr %21, i32 0, i32 0
  %23 = load float, ptr %22, align 4, !tbaa !9
  %24 = fmul float %20, %23
  store float %24, ptr %5, align 4, !tbaa !12
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #3
  %25 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %26 = getelementptr inbounds %"struct.muli::Quat", ptr %25, i32 0, i32 1
  %27 = load float, ptr %26, align 4, !tbaa !13
  %28 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %29 = getelementptr inbounds %"struct.muli::Quat", ptr %28, i32 0, i32 1
  %30 = load float, ptr %29, align 4, !tbaa !13
  %31 = fmul float %27, %30
  store float %31, ptr %6, align 4, !tbaa !12
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #3
  %32 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %33 = getelementptr inbounds %"struct.muli::Quat", ptr %32, i32 0, i32 2
  %34 = load float, ptr %33, align 4, !tbaa !14
  %35 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %36 = getelementptr inbounds %"struct.muli::Quat", ptr %35, i32 0, i32 2
  %37 = load float, ptr %36, align 4, !tbaa !14
  %38 = fmul float %34, %37
  store float %38, ptr %7, align 4, !tbaa !12
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #3
  %39 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %40 = getelementptr inbounds %"struct.muli::Quat", ptr %39, i32 0, i32 0
  %41 = load float, ptr %40, align 4, !tbaa !9
  %42 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %43 = getelementptr inbounds %"struct.muli::Quat", ptr %42, i32 0, i32 2
  %44 = load float, ptr %43, align 4, !tbaa !14
  %45 = fmul float %41, %44
  store float %45, ptr %8, align 4, !tbaa !12
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #3
  %46 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %47 = getelementptr inbounds %"struct.muli::Quat", ptr %46, i32 0, i32 0
  %48 = load float, ptr %47, align 4, !tbaa !9
  %49 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %50 = getelementptr inbounds %"struct.muli::Quat", ptr %49, i32 0, i32 1
  %51 = load float, ptr %50, align 4, !tbaa !13
  %52 = fmul float %48, %51
  store float %52, ptr %9, align 4, !tbaa !12
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #3
  %53 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %54 = getelementptr inbounds %"struct.muli::Quat", ptr %53, i32 0, i32 1
  %55 = load float, ptr %54, align 4, !tbaa !13
  %56 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %57 = getelementptr inbounds %"struct.muli::Quat", ptr %56, i32 0, i32 2
  %58 = load float, ptr %57, align 4, !tbaa !14
  %59 = fmul float %55, %58
  store float %59, ptr %10, align 4, !tbaa !12
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #3
  %60 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %61 = getelementptr inbounds %"struct.muli::Quat", ptr %60, i32 0, i32 3
  %62 = load float, ptr %61, align 4, !tbaa !15
  %63 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %64 = getelementptr inbounds %"struct.muli::Quat", ptr %63, i32 0, i32 0
  %65 = load float, ptr %64, align 4, !tbaa !9
  %66 = fmul float %62, %65
  store float %66, ptr %11, align 4, !tbaa !12
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #3
  %67 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %68 = getelementptr inbounds %"struct.muli::Quat", ptr %67, i32 0, i32 3
  %69 = load float, ptr %68, align 4, !tbaa !15
  %70 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %71 = getelementptr inbounds %"struct.muli::Quat", ptr %70, i32 0, i32 1
  %72 = load float, ptr %71, align 4, !tbaa !13
  %73 = fmul float %69, %72
  store float %73, ptr %12, align 4, !tbaa !12
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %13) #3
  %74 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %75 = getelementptr inbounds %"struct.muli::Quat", ptr %74, i32 0, i32 3
  %76 = load float, ptr %75, align 4, !tbaa !15
  %77 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %78 = getelementptr inbounds %"struct.muli::Quat", ptr %77, i32 0, i32 2
  %79 = load float, ptr %78, align 4, !tbaa !14
  %80 = fmul float %76, %79
  store float %80, ptr %13, align 4, !tbaa !12
  %81 = load float, ptr %6, align 4, !tbaa !12
  %82 = load float, ptr %7, align 4, !tbaa !12
  %83 = fadd float %81, %82
  %84 = call float @llvm.fmuladd.f32(float -2.000000e+00, float %83, float 1.000000e+00)
  %85 = getelementptr inbounds %"struct.muli::Mat3", ptr %14, i32 0, i32 0
  %86 = getelementptr inbounds %"struct.muli::Vec3", ptr %85, i32 0, i32 0
  store float %84, ptr %86, align 4, !tbaa !16
  %87 = load float, ptr %9, align 4, !tbaa !12
  %88 = load float, ptr %13, align 4, !tbaa !12
  %89 = fadd float %87, %88
  %90 = fmul float 2.000000e+00, %89
  %91 = getelementptr inbounds %"struct.muli::Mat3", ptr %14, i32 0, i32 0
  %92 = getelementptr inbounds %"struct.muli::Vec3", ptr %91, i32 0, i32 1
  store float %90, ptr %92, align 4, !tbaa !19
  %93 = load float, ptr %8, align 4, !tbaa !12
  %94 = load float, ptr %12, align 4, !tbaa !12
  %95 = fsub float %93, %94
  %96 = fmul float 2.000000e+00, %95
  %97 = getelementptr inbounds %"struct.muli::Mat3", ptr %14, i32 0, i32 0
  %98 = getelementptr inbounds %"struct.muli::Vec3", ptr %97, i32 0, i32 2
  store float %96, ptr %98, align 4, !tbaa !20
  %99 = load float, ptr %9, align 4, !tbaa !12
  %100 = load float, ptr %13, align 4, !tbaa !12
  %101 = fsub float %99, %100
  %102 = fmul float 2.000000e+00, %101
  %103 = getelementptr inbounds %"struct.muli::Mat3", ptr %14, i32 0, i32 1
  %104 = getelementptr inbounds %"struct.muli::Vec3", ptr %103, i32 0, i32 0
  store float %102, ptr %104, align 4, !tbaa !21
  %105 = load float, ptr %5, align 4, !tbaa !12
  %106 = load float, ptr %7, align 4, !tbaa !12
  %107 = fadd float %105, %106
  %108 = call float @llvm.fmuladd.f32(float -2.000000e+00, float %107, float 1.000000e+00)
  %109 = getelementptr inbounds %"struct.muli::Mat3", ptr %14, i32 0, i32 1
  %110 = getelementptr inbounds %"struct.muli::Vec3", ptr %109, i32 0, i32 1
  store float %108, ptr %110, align 4, !tbaa !22
  %111 = load float, ptr %10, align 4, !tbaa !12
  %112 = load float, ptr %11, align 4, !tbaa !12
  %113 = fadd float %111, %112
  %114 = fmul float 2.000000e+00, %113
  %115 = getelementptr inbounds %"struct.muli::Mat3", ptr %14, i32 0, i32 1
  %116 = getelementptr inbounds %"struct.muli::Vec3", ptr %115, i32 0, i32 2
  store float %114, ptr %116, align 4, !tbaa !23
  %117 = load float, ptr %8, align 4, !tbaa !12
  %118 = load float, ptr %12, align 4, !tbaa !12
  %119 = fadd float %117, %118
  %120 = fmul float 2.000000e+00, %119
  %121 = getelementptr inbounds %"struct.muli::Mat3", ptr %14, i32 0, i32 2
  %122 = getelementptr inbounds %"struct.muli::Vec3", ptr %121, i32 0, i32 0
  store float %120, ptr %122, align 4, !tbaa !24
  %123 = load float, ptr %10, align 4, !tbaa !12
  %124 = load float, ptr %11, align 4, !tbaa !12
  %125 = fsub float %123, %124
  %126 = fmul float 2.000000e+00, %125
  %127 = getelementptr inbounds %"struct.muli::Mat3", ptr %14, i32 0, i32 2
  %128 = getelementptr inbounds %"struct.muli::Vec3", ptr %127, i32 0, i32 1
  store float %126, ptr %128, align 4, !tbaa !25
  %129 = load float, ptr %5, align 4, !tbaa !12
  %130 = load float, ptr %6, align 4, !tbaa !12
  %131 = fadd float %129, %130
  %132 = call float @llvm.fmuladd.f32(float -2.000000e+00, float %131, float 1.000000e+00)
  %133 = getelementptr inbounds %"struct.muli::Mat3", ptr %14, i32 0, i32 2
  %134 = getelementptr inbounds %"struct.muli::Vec3", ptr %133, i32 0, i32 2
  store float %132, ptr %134, align 4, !tbaa !26
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %13) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #3
  ret void
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare float @llvm.fmuladd.f32(float, float, float) #2

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { 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 #2 = { nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none) }
attributes #3 = { 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, !11, i64 0}
!10 = !{!"_ZTSN4muli4QuatE", !11, i64 0, !11, i64 4, !11, i64 8, !11, i64 12}
!11 = !{!"float", !7, i64 0}
!12 = !{!11, !11, i64 0}
!13 = !{!10, !11, i64 4}
!14 = !{!10, !11, i64 8}
!15 = !{!10, !11, i64 12}
!16 = !{!17, !11, i64 0}
!17 = !{!"_ZTSN4muli4Mat3E", !18, i64 0, !18, i64 12, !18, i64 24}
!18 = !{!"_ZTSN4muli4Vec3E", !11, i64 0, !11, i64 4, !11, i64 8}
!19 = !{!17, !11, i64 4}
!20 = !{!17, !11, i64 8}
!21 = !{!17, !11, i64 12}
!22 = !{!17, !11, i64 16}
!23 = !{!17, !11, i64 20}
!24 = !{!17, !11, i64 24}
!25 = !{!17, !11, i64 28}
!26 = !{!17, !11, i64 32}


; 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: readwrite) uwtable
define dso_local void @_ZN4muli4Mat3C2ERKNS_4QuatE(ptr nocapture noundef nonnull writeonly align 4 dereferenceable(36) %0, ptr nocapture noundef nonnull readonly align 4 dereferenceable(16) %1) unnamed_addr #0 align 2 {
  %3 = load float, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %4 = fmul float %3, %3
  %5 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 4
  %6 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 12
  %7 = load float, ptr %6, align 4, !tbaa !10
  %8 = fmul float %3, %7
  %9 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 4
  %10 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  %11 = load <2 x float>, ptr %5, align 4, !tbaa !11
  %12 = extractelement <2 x float> %11, i64 0
  %13 = fmul <2 x float> %11, %11
  %14 = extractelement <2 x float> %13, i64 0
  %15 = extractelement <2 x float> %11, i64 1
  %16 = fmul float %15, %15
  %17 = insertelement <2 x float> poison, float %3, i64 0
  %18 = shufflevector <2 x float> %17, <2 x float> poison, <2 x i32> zeroinitializer
  %19 = fmul <2 x float> %18, %11
  %20 = shufflevector <2 x float> %19, <2 x float> poison, <2 x i32> <i32 1, i32 0>
  %21 = fmul float %12, %15
  %22 = insertelement <2 x float> poison, float %7, i64 0
  %23 = shufflevector <2 x float> %22, <2 x float> poison, <2 x i32> zeroinitializer
  %24 = fmul <2 x float> %11, %23
  %25 = fadd float %14, %16
  %26 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %25, float -2.000000e+00, float 1.000000e+00)
  store float %26, ptr %0, align 4, !tbaa !12
  %27 = fadd <2 x float> %20, %24
  %28 = extractelement <2 x float> %27, i64 1
  %29 = fmul float %28, 2.000000e+00
  store float %29, ptr %9, align 4, !tbaa !15
  %30 = fsub <2 x float> %20, %24
  %31 = fmul <2 x float> %30, <float 2.000000e+00, float 2.000000e+00>
  store <2 x float> %31, ptr %10, align 4, !tbaa !11
  %32 = fadd float %4, %16
  %33 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %32, float -2.000000e+00, float 1.000000e+00)
  %34 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 16
  store float %33, ptr %34, align 4, !tbaa !16
  %35 = fadd float %21, %8
  %36 = fmul float %35, 2.000000e+00
  %37 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 20
  store float %36, ptr %37, align 4, !tbaa !17
  %38 = fadd <2 x float> %20, %24
  %39 = extractelement <2 x float> %38, i64 0
  %40 = fmul float %39, 2.000000e+00
  %41 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 24
  store float %40, ptr %41, align 4, !tbaa !18
  %42 = fsub float %21, %8
  %43 = fmul float %42, 2.000000e+00
  %44 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 28
  store float %43, ptr %44, align 4, !tbaa !19
  %45 = fadd float %4, %14
  %46 = tail call float @llvm.fmuladd.f32(float %45, float -2.000000e+00, float 1.000000e+00)
  %47 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 32
  store float %46, ptr %47, align 4, !tbaa !20
  ret void
}

; Function Attrs: mustprogress nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare float @llvm.fmuladd.f32(float, float, float) #1

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn 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 = { mustprogress 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, !7, i64 0}
!6 = !{!"_ZTSN4muli4QuatE", !7, i64 0, !7, i64 4, !7, i64 8, !7, i64 12}
!7 = !{!"float", !8, i64 0}
!8 = !{!"omnipotent char", !9, i64 0}
!9 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!10 = !{!6, !7, i64 12}
!11 = !{!7, !7, i64 0}
!12 = !{!13, !7, i64 0}
!13 = !{!"_ZTSN4muli4Mat3E", !14, i64 0, !14, i64 12, !14, i64 24}
!14 = !{!"_ZTSN4muli4Vec3E", !7, i64 0, !7, i64 4, !7, i64 8}
!15 = !{!13, !7, i64 4}
!16 = !{!13, !7, i64 16}
!17 = !{!13, !7, i64 20}
!18 = !{!13, !7, i64 24}
!19 = !{!13, !7, i64 28}
!20 = !{!13, !7, i64 32}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GlobalOptPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SLPVectorizerPass,SROAPass,TailCallElimPass,VectorCombinePass