; LLVM IR from brewlin/garbage-collect :: gc-python (sweep)

; 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.arena_object = type { i64, ptr, ptr, i32, i32, ptr, ptr, ptr }
%struct.pool_header = type { %union.anon, ptr, ptr, ptr, i32, i32, i32, i32 }
%union.anon = type { ptr }
%struct.header = type { i64, ptr }

@arenas = external global ptr, align 8
@maxarenas = external global i32, align 4

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local i32 @gc_mark(ptr noundef %0) #0 {
  %2 = alloca i32, align 4
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca ptr, align 8
  %8 = alloca ptr, align 8
  store ptr %0, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %9 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %10 = icmp eq ptr %9, null
  br i1 %10, label %11, label %12

11:                                               ; preds = %1
  store i32 1, ptr %2, align 4
  br label %110

12:                                               ; preds = %1
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %4) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #2
  %13 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %14 = ptrtoint ptr %13 to i64
  %15 = and i64 %14, -4096
  %16 = inttoptr i64 %15 to ptr
  store ptr %16, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %17 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %18 = ptrtoint ptr %17 to i64
  %19 = load ptr, ptr @arenas, align 8, !tbaa !5
  %20 = getelementptr inbounds %struct.arena_object, ptr %19, i64 0
  %21 = getelementptr inbounds %struct.arena_object, ptr %20, i32 0, i32 0
  %22 = load i64, ptr %21, align 8, !tbaa !9
  %23 = icmp ult i64 %18, %22
  br i1 %23, label %33, label %24

24:                                               ; preds = %12
  %25 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %26 = ptrtoint ptr %25 to i64
  %27 = load ptr, ptr @arenas, align 8, !tbaa !5
  %28 = getelementptr inbounds %struct.arena_object, ptr %27, i64 0
  %29 = getelementptr inbounds %struct.arena_object, ptr %28, i32 0, i32 0
  %30 = load i64, ptr %29, align 8, !tbaa !9
  %31 = add i64 %30, 262144
  %32 = icmp ugt i64 %26, %31
  br i1 %32, label %33, label %34

33:                                               ; preds = %24, %12
  store i32 10, ptr %2, align 4
  store i32 1, ptr %6, align 4
  br label %109

34:                                               ; preds = %24
  %35 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %36 = getelementptr inbounds %struct.pool_header, ptr %35, i32 0, i32 4
  %37 = load i32, ptr %36, align 8, !tbaa !13
  %38 = load i32, ptr @maxarenas, align 4, !tbaa !15
  %39 = icmp ult i32 %37, %38
  br i1 %39, label %40, label %63

40:                                               ; preds = %34
  %41 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %42 = ptrtoint ptr %41 to i64
  %43 = load ptr, ptr @arenas, align 8, !tbaa !5
  %44 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %45 = getelementptr inbounds %struct.pool_header, ptr %44, i32 0, i32 4
  %46 = load i32, ptr %45, align 8, !tbaa !13
  %47 = zext i32 %46 to i64
  %48 = getelementptr inbounds %struct.arena_object, ptr %43, i64 %47
  %49 = getelementptr inbounds %struct.arena_object, ptr %48, i32 0, i32 0
  %50 = load i64, ptr %49, align 8, !tbaa !9
  %51 = sub i64 %42, %50
  %52 = icmp ult i64 %51, 262144
  br i1 %52, label %53, label %63

53:                                               ; preds = %40
  %54 = load ptr, ptr @arenas, align 8, !tbaa !5
  %55 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %56 = getelementptr inbounds %struct.pool_header, ptr %55, i32 0, i32 4
  %57 = load i32, ptr %56, align 8, !tbaa !13
  %58 = zext i32 %57 to i64
  %59 = getelementptr inbounds %struct.arena_object, ptr %54, i64 %58
  %60 = getelementptr inbounds %struct.arena_object, ptr %59, i32 0, i32 0
  %61 = load i64, ptr %60, align 8, !tbaa !9
  %62 = icmp ne i64 %61, 0
  br i1 %62, label %64, label %63

63:                                               ; preds = %53, %40, %34
  store i32 10, ptr %2, align 4
  store i32 1, ptr %6, align 4
  br label %109

64:                                               ; preds = %53
  %65 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %66 = getelementptr inbounds %struct.pool_header, ptr %65, i32 0, i32 5
  %67 = load i32, ptr %66, align 4, !tbaa !16
  %68 = add i32 %67, 1
  %69 = shl i32 %68, 3
  store i32 %69, ptr %5, align 4, !tbaa !15
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %7) #2
  %70 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %71 = getelementptr inbounds i8, ptr %70, i64 -8
  store ptr %71, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %72 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %73 = getelementptr inbounds %struct.header, ptr %72, i32 0, i32 0
  %74 = load i64, ptr %73, align 8, !tbaa !17
  %75 = and i64 %74, 1
  %76 = icmp ne i64 %75, 0
  br i1 %76, label %78, label %77

77:                                               ; preds = %64
  store i32 1, ptr %2, align 4
  store i32 1, ptr %6, align 4
  br label %108

78:                                               ; preds = %64
  %79 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %80 = getelementptr inbounds %struct.header, ptr %79, i32 0, i32 0
  %81 = load i64, ptr %80, align 8, !tbaa !17
  %82 = and i64 %81, 2
  %83 = icmp ne i64 %82, 0
  br i1 %83, label %84, label %85

84:                                               ; preds = %78
  store i32 1, ptr %2, align 4
  store i32 1, ptr %6, align 4
  br label %108

85:                                               ; preds = %78
  %86 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %87 = getelementptr inbounds %struct.header, ptr %86, i32 0, i32 0
  %88 = load i64, ptr %87, align 8, !tbaa !17
  %89 = or i64 %88, 2
  store i64 %89, ptr %87, align 8, !tbaa !17
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %8) #2
  %90 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  store ptr %90, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  br label %91

91:                                               ; preds = %104, %85
  %92 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %93 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %94 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !15
  %95 = zext i32 %94 to i64
  %96 = getelementptr inbounds i8, ptr %93, i64 %95
  %97 = getelementptr inbounds i8, ptr %96, i64 -8
  %98 = icmp ult ptr %92, %97
  br i1 %98, label %100, label %99

99:                                               ; preds = %91
  store i32 2, ptr %6, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %8) #2
  br label %107

100:                                              ; preds = %91
  %101 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %102 = load ptr, ptr %101, align 8, !tbaa !5
  %103 = call i32 @gc_mark(ptr noundef %102)
  br label %104

104:                                              ; preds = %100
  %105 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %106 = getelementptr inbounds i8, ptr %105, i32 1
  store ptr %106, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  br label %91, !llvm.loop !19

107:                                              ; preds = %99
  store i32 1, ptr %2, align 4
  store i32 1, ptr %6, align 4
  br label %108

108:                                              ; preds = %107, %84, %77
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %7) #2
  br label %109

109:                                              ; preds = %108, %63, %33
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %4) #2
  br label %110

110:                                              ; preds = %109, %11
  %111 = load i32, ptr %2, align 4
  ret i32 %111
}

; 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 = { 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/C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !11, i64 0}
!10 = !{!"arena_object", !11, i64 0, !6, i64 8, !6, i64 16, !12, i64 24, !12, i64 28, !6, i64 32, !6, i64 40, !6, i64 48}
!11 = !{!"long", !7, i64 0}
!12 = !{!"int", !7, i64 0}
!13 = !{!14, !12, i64 32}
!14 = !{!"pool_header", !7, i64 0, !6, i64 8, !6, i64 16, !6, i64 24, !12, i64 32, !12, i64 36, !12, i64 40, !12, i64 44}
!15 = !{!12, !12, i64 0}
!16 = !{!14, !12, i64 36}
!17 = !{!18, !11, i64 0}
!18 = !{!"header", !11, i64 0, !6, i64 8}
!19 = distinct !{!19, !20}
!20 = !{!"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"

%struct.arena_object = type { i64, ptr, ptr, i32, i32, ptr, ptr, ptr }

@arenas = external local_unnamed_addr global ptr, align 8
@maxarenas = external local_unnamed_addr global i32, align 4

; Function Attrs: nofree nosync nounwind memory(readwrite, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local range(i32 1, 11) i32 @gc_mark(ptr noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  %2 = icmp eq ptr %0, null
  br i1 %2, label %.loopexit, label %3

3:                                                ; preds = %1
  %4 = ptrtoint ptr %0 to i64
  %5 = and i64 %4, -4096
  %6 = inttoptr i64 %5 to ptr
  %7 = load ptr, ptr @arenas, align 8, !tbaa !5
  %8 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %9 = icmp ult i64 %5, %8
  %10 = add i64 %8, 262144
  %11 = icmp ugt i64 %5, %10
  %or.cond = or i1 %9, %11
  br i1 %or.cond, label %.loopexit, label %12

12:                                               ; preds = %3
  %13 = getelementptr inbounds i8, ptr %6, i64 32
  %14 = load i32, ptr %13, align 32, !tbaa !13
  %15 = load i32, ptr @maxarenas, align 4, !tbaa !15
  %16 = icmp ult i32 %14, %15
  br i1 %16, label %17, label %.loopexit

17:                                               ; preds = %12
  %18 = zext i32 %14 to i64
  %19 = getelementptr inbounds %struct.arena_object, ptr %7, i64 %18
  %20 = load i64, ptr %19, align 8, !tbaa !9
  %21 = sub i64 %4, %20
  %22 = icmp ugt i64 %21, 262143
  %.not = icmp eq i64 %20, 0
  %or.cond27 = or i1 %.not, %22
  br i1 %or.cond27, label %.loopexit, label %23

23:                                               ; preds = %17
  %24 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 -8
  %25 = load i64, ptr %24, align 8, !tbaa !16
  %26 = and i64 %25, 3
  %or.cond28 = icmp eq i64 %26, 1
  br i1 %or.cond28, label %27, label %.loopexit

27:                                               ; preds = %23
  %28 = getelementptr inbounds i8, ptr %6, i64 36
  %29 = load i32, ptr %28, align 4, !tbaa !18
  %30 = shl i32 %29, 3
  %31 = add i32 %30, 8
  %32 = or disjoint i64 %25, 2
  store i64 %32, ptr %24, align 8, !tbaa !16
  %33 = zext i32 %31 to i64
  %34 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 %33
  %35 = getelementptr inbounds i8, ptr %34, i64 -8
  %36 = icmp ugt ptr %35, %0
  br i1 %36, label %.lr.ph, label %.loopexit

.lr.ph:                                           ; preds = %27, %.lr.ph
  %.029 = phi ptr [ %39, %.lr.ph ], [ %0, %27 ]
  %37 = load ptr, ptr %.029, align 8, !tbaa !5
  %38 = tail call i32 @gc_mark(ptr noundef %37)
  %39 = getelementptr inbounds i8, ptr %.029, i64 1
  %exitcond.not = icmp eq ptr %39, %35
  br i1 %exitcond.not, label %.loopexit, label %.lr.ph, !llvm.loop !19

.loopexit:                                        ; preds = %.lr.ph, %27, %3, %17, %12, %23, %1
  %.2 = phi i32 [ 1, %1 ], [ 10, %3 ], [ 10, %17 ], [ 10, %12 ], [ 1, %23 ], [ 1, %27 ], [ 1, %.lr.ph ]
  ret i32 %.2
}

attributes #0 = { nofree nosync nounwind memory(readwrite, inaccessiblemem: 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)"}
!5 = !{!6, !6, i64 0}
!6 = !{!"any pointer", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !11, i64 0}
!10 = !{!"arena_object", !11, i64 0, !6, i64 8, !6, i64 16, !12, i64 24, !12, i64 28, !6, i64 32, !6, i64 40, !6, i64 48}
!11 = !{!"long", !7, i64 0}
!12 = !{!"int", !7, i64 0}
!13 = !{!14, !12, i64 32}
!14 = !{!"pool_header", !7, i64 0, !6, i64 8, !6, i64 16, !6, i64 24, !12, i64 32, !12, i64 36, !12, i64 40, !12, i64 44}
!15 = !{!12, !12, i64 0}
!16 = !{!17, !11, i64 0}
!17 = !{!"header", !11, i64 0, !6, i64 8}
!18 = !{!14, !12, i64 36}
!19 = distinct !{!19, !20}
!20 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,IndVarSimplifyPass,InferAlignmentPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,JumpThreadingPass,LICMPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass