; LLVM IR from artagnon/phoenixfs :: btree (insert_into_leaf)

; 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.node = type { ptr, ptr, ptr, i8, i16, ptr }

; 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 ptr @insert_into_leaf(ptr noundef %0, i16 noundef zeroext %1, ptr noundef %2) #1 {
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca i16, align 2
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store i16 %1, ptr %5, align 2, !tbaa !9
  store ptr %2, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  store i32 0, ptr %8, align 4, !tbaa !11
  br label %9

9:                                                ; preds = %30, %3
  %10 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !11
  %11 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %12 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %11, i32 0, i32 4
  %13 = load i16, ptr %12, align 2, !tbaa !13
  %14 = zext i16 %13 to i32
  %15 = icmp slt i32 %10, %14
  br i1 %15, label %16, label %28

16:                                               ; preds = %9
  %17 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %18 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %17, i32 0, i32 1
  %19 = load ptr, ptr %18, align 8, !tbaa !16
  %20 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !11
  %21 = sext i32 %20 to i64
  %22 = getelementptr inbounds i16, ptr %19, i64 %21
  %23 = load i16, ptr %22, align 2, !tbaa !9
  %24 = zext i16 %23 to i32
  %25 = load i16, ptr %5, align 2, !tbaa !9
  %26 = zext i16 %25 to i32
  %27 = icmp slt i32 %24, %26
  br label %28

28:                                               ; preds = %16, %9
  %29 = phi i1 [ false, %9 ], [ %27, %16 ]
  br i1 %29, label %30, label %33

30:                                               ; preds = %28
  %31 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !11
  %32 = add nsw i32 %31, 1
  store i32 %32, ptr %8, align 4, !tbaa !11
  br label %9, !llvm.loop !17

33:                                               ; preds = %28
  %34 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %35 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %34, i32 0, i32 4
  %36 = load i16, ptr %35, align 2, !tbaa !13
  %37 = zext i16 %36 to i32
  store i32 %37, ptr %7, align 4, !tbaa !11
  br label %38

38:                                               ; preds = %71, %33
  %39 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !11
  %40 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !11
  %41 = icmp sgt i32 %39, %40
  br i1 %41, label %42, label %74

42:                                               ; preds = %38
  %43 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %44 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %43, i32 0, i32 1
  %45 = load ptr, ptr %44, align 8, !tbaa !16
  %46 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !11
  %47 = sub nsw i32 %46, 1
  %48 = sext i32 %47 to i64
  %49 = getelementptr inbounds i16, ptr %45, i64 %48
  %50 = load i16, ptr %49, align 2, !tbaa !9
  %51 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %52 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %51, i32 0, i32 1
  %53 = load ptr, ptr %52, align 8, !tbaa !16
  %54 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !11
  %55 = sext i32 %54 to i64
  %56 = getelementptr inbounds i16, ptr %53, i64 %55
  store i16 %50, ptr %56, align 2, !tbaa !9
  %57 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %58 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %57, i32 0, i32 0
  %59 = load ptr, ptr %58, align 8, !tbaa !19
  %60 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !11
  %61 = sub nsw i32 %60, 1
  %62 = sext i32 %61 to i64
  %63 = getelementptr inbounds ptr, ptr %59, i64 %62
  %64 = load ptr, ptr %63, align 8, !tbaa !5
  %65 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %66 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %65, i32 0, i32 0
  %67 = load ptr, ptr %66, align 8, !tbaa !19
  %68 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !11
  %69 = sext i32 %68 to i64
  %70 = getelementptr inbounds ptr, ptr %67, i64 %69
  store ptr %64, ptr %70, align 8, !tbaa !5
  br label %71

71:                                               ; preds = %42
  %72 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !11
  %73 = add nsw i32 %72, -1
  store i32 %73, ptr %7, align 4, !tbaa !11
  br label %38, !llvm.loop !20

74:                                               ; preds = %38
  %75 = load i16, ptr %5, align 2, !tbaa !9
  %76 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %77 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %76, i32 0, i32 1
  %78 = load ptr, ptr %77, align 8, !tbaa !16
  %79 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !11
  %80 = sext i32 %79 to i64
  %81 = getelementptr inbounds i16, ptr %78, i64 %80
  store i16 %75, ptr %81, align 2, !tbaa !9
  %82 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %83 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %84 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %83, i32 0, i32 0
  %85 = load ptr, ptr %84, align 8, !tbaa !19
  %86 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !11
  %87 = sext i32 %86 to i64
  %88 = getelementptr inbounds ptr, ptr %85, i64 %87
  store ptr %82, ptr %88, align 8, !tbaa !5
  %89 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %90 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %89, i32 0, i32 4
  %91 = load i16, ptr %90, align 2, !tbaa !13
  %92 = add i16 %91, 1
  store i16 %92, ptr %90, align 2, !tbaa !13
  %93 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  ret ptr %93
}

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 = !{!"any pointer", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"short", !7, i64 0}
!11 = !{!12, !12, i64 0}
!12 = !{!"int", !7, i64 0}
!13 = !{!14, !10, i64 26}
!14 = !{!"node", !6, i64 0, !6, i64 8, !6, i64 16, !15, i64 24, !10, i64 26, !6, i64 32}
!15 = !{!"_Bool", !7, i64 0}
!16 = !{!14, !6, i64 8}
!17 = distinct !{!17, !18}
!18 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!19 = !{!14, !6, i64 0}
!20 = distinct !{!20, !18}


; 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: nofree norecurse nosync nounwind memory(readwrite, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local noundef ptr @insert_into_leaf(ptr noundef returned %0, i16 noundef zeroext %1, ptr noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 26
  %5 = load i16, ptr %4, align 2, !tbaa !5
  %6 = zext i16 %5 to i32
  %.not = icmp eq i16 %5, 0
  br i1 %.not, label %.critedge, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %3
  %7 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  %8 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !12
  %wide.trip.count = zext i16 %5 to i64
  br label %9

9:                                                ; preds = %.lr.ph, %13
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.lr.ph ], [ %indvars.iv.next, %13 ]
  %10 = getelementptr inbounds i16, ptr %8, i64 %indvars.iv
  %11 = load i16, ptr %10, align 2, !tbaa !13
  %12 = icmp ult i16 %11, %1
  br i1 %12, label %13, label %.critedge.loopexit

13:                                               ; preds = %9
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next, %wide.trip.count
  br i1 %exitcond.not, label %._crit_edge, label %9, !llvm.loop !14

.critedge.loopexit:                               ; preds = %9
  %14 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv to i32
  br label %.critedge

.critedge:                                        ; preds = %.critedge.loopexit, %3
  %.0.lcssa = phi i32 [ 0, %3 ], [ %14, %.critedge.loopexit ]
  %15 = icmp slt i32 %.0.lcssa, %6
  br i1 %15, label %.lr.ph33, label %._crit_edge

.lr.ph33:                                         ; preds = %.critedge
  %16 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  %17 = zext i16 %5 to i64
  %18 = sext i32 %.0.lcssa to i64
  %19 = sub nsw i64 %17, %18
  %xtraiter = and i64 %19, 1
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %.prol.loopexit, label %.prol.loopexit.unr-lcssa

.prol.loopexit.unr-lcssa:                         ; preds = %.lr.ph33
  %20 = load ptr, ptr %16, align 8, !tbaa !12
  %indvars.iv.next36.prol = add nsw i64 %17, -1
  %21 = getelementptr inbounds i16, ptr %20, i64 %indvars.iv.next36.prol
  %22 = load i16, ptr %21, align 2, !tbaa !13
  %23 = getelementptr inbounds i16, ptr %20, i64 %17
  store i16 %22, ptr %23, align 2, !tbaa !13
  %24 = load ptr, ptr %0, align 8, !tbaa !16
  %25 = getelementptr inbounds ptr, ptr %24, i64 %indvars.iv.next36.prol
  %26 = load ptr, ptr %25, align 8, !tbaa !17
  %27 = getelementptr inbounds ptr, ptr %24, i64 %17
  store ptr %26, ptr %27, align 8, !tbaa !17
  br label %.prol.loopexit

.prol.loopexit:                                   ; preds = %.prol.loopexit.unr-lcssa, %.lr.ph33
  %indvars.iv35.unr = phi i64 [ %17, %.lr.ph33 ], [ %indvars.iv.next36.prol, %.prol.loopexit.unr-lcssa ]
  %28 = add nsw i64 %17, -1
  %29 = icmp eq i64 %28, %18
  br i1 %29, label %._crit_edge, label %.lr.ph33.new

.lr.ph33.new:                                     ; preds = %.prol.loopexit, %.lr.ph33.new
  %indvars.iv35 = phi i64 [ %indvars.iv.next36.1, %.lr.ph33.new ], [ %indvars.iv35.unr, %.prol.loopexit ]
  %30 = load ptr, ptr %16, align 8, !tbaa !12
  %indvars.iv.next36 = add nsw i64 %indvars.iv35, -1
  %31 = getelementptr inbounds i16, ptr %30, i64 %indvars.iv.next36
  %32 = load i16, ptr %31, align 2, !tbaa !13
  %33 = getelementptr inbounds i16, ptr %30, i64 %indvars.iv35
  store i16 %32, ptr %33, align 2, !tbaa !13
  %34 = load ptr, ptr %0, align 8, !tbaa !16
  %35 = getelementptr inbounds ptr, ptr %34, i64 %indvars.iv.next36
  %36 = load ptr, ptr %35, align 8, !tbaa !17
  %37 = getelementptr inbounds ptr, ptr %34, i64 %indvars.iv35
  store ptr %36, ptr %37, align 8, !tbaa !17
  %38 = load ptr, ptr %16, align 8, !tbaa !12
  %indvars.iv.next36.1 = add nsw i64 %indvars.iv35, -2
  %39 = getelementptr inbounds i16, ptr %38, i64 %indvars.iv.next36.1
  %40 = load i16, ptr %39, align 2, !tbaa !13
  %41 = getelementptr inbounds i16, ptr %38, i64 %indvars.iv.next36
  store i16 %40, ptr %41, align 2, !tbaa !13
  %42 = load ptr, ptr %0, align 8, !tbaa !16
  %43 = getelementptr inbounds ptr, ptr %42, i64 %indvars.iv.next36.1
  %44 = load ptr, ptr %43, align 8, !tbaa !17
  %45 = getelementptr inbounds ptr, ptr %42, i64 %indvars.iv.next36
  store ptr %44, ptr %45, align 8, !tbaa !17
  %46 = icmp sgt i64 %indvars.iv.next36.1, %18
  br i1 %46, label %.lr.ph33.new, label %._crit_edge, !llvm.loop !18

._crit_edge:                                      ; preds = %13, %.prol.loopexit, %.lr.ph33.new, %.critedge
  %.0.lcssa39 = phi i32 [ %.0.lcssa, %.critedge ], [ %.0.lcssa, %.lr.ph33.new ], [ %.0.lcssa, %.prol.loopexit ], [ %6, %13 ]
  %47 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  %48 = load ptr, ptr %47, align 8, !tbaa !12
  %49 = zext nneg i32 %.0.lcssa39 to i64
  %50 = getelementptr inbounds i16, ptr %48, i64 %49
  store i16 %1, ptr %50, align 2, !tbaa !13
  %51 = load ptr, ptr %0, align 8, !tbaa !16
  %52 = getelementptr inbounds ptr, ptr %51, i64 %49
  store ptr %2, ptr %52, align 8, !tbaa !17
  %53 = load i16, ptr %4, align 2, !tbaa !5
  %54 = add i16 %53, 1
  store i16 %54, ptr %4, align 2, !tbaa !5
  ret ptr %0
}

attributes #0 = { nofree norecurse 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, !11, i64 26}
!6 = !{!"node", !7, i64 0, !7, i64 8, !7, i64 16, !10, i64 24, !11, i64 26, !7, i64 32}
!7 = !{!"any pointer", !8, i64 0}
!8 = !{!"omnipotent char", !9, i64 0}
!9 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!10 = !{!"_Bool", !8, i64 0}
!11 = !{!"short", !8, i64 0}
!12 = !{!6, !7, i64 8}
!13 = !{!11, !11, i64 0}
!14 = distinct !{!14, !15}
!15 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!16 = !{!6, !7, i64 0}
!17 = !{!7, !7, i64 0}
!18 = distinct !{!18, !15}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LICMPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,SCCPPass,SROAPass,SimplifyCFGPass