; LLVM IR from div-bargali/Data-Structures-and-Algorithms :: C/Algorithms/Sorting-Algorithms/BubbleSort (Bubble_sort)

; 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: nounwind uwtable
define dso_local void @bubble_sort(ptr noundef %0, i32 noundef %1) #1 {
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  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 4, ptr %5) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  store i32 0, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %9

9:                                                ; preds = %63, %2
  %10 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %11 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %12 = icmp slt i32 %10, %11
  br i1 %12, label %13, label %66

13:                                               ; preds = %9
  store i32 1, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  store i32 0, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %14

14:                                               ; preds = %55, %13
  %15 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %16 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %17 = sub nsw i32 %16, 1
  %18 = icmp slt i32 %15, %17
  br i1 %18, label %19, label %58

19:                                               ; preds = %14
  %20 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %21 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %22 = sext i32 %21 to i64
  %23 = getelementptr inbounds i32, ptr %20, i64 %22
  %24 = load i32, ptr %23, align 4, !tbaa !9
  %25 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %26 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %27 = add nsw i32 %26, 1
  %28 = sext i32 %27 to i64
  %29 = getelementptr inbounds i32, ptr %25, i64 %28
  %30 = load i32, ptr %29, align 4, !tbaa !9
  %31 = icmp sgt i32 %24, %30
  br i1 %31, label %32, label %54

32:                                               ; preds = %19
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  %33 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %34 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %35 = sext i32 %34 to i64
  %36 = getelementptr inbounds i32, ptr %33, i64 %35
  %37 = load i32, ptr %36, align 4, !tbaa !9
  store i32 %37, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %38 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %39 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %40 = add nsw i32 %39, 1
  %41 = sext i32 %40 to i64
  %42 = getelementptr inbounds i32, ptr %38, i64 %41
  %43 = load i32, ptr %42, align 4, !tbaa !9
  %44 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %45 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %46 = sext i32 %45 to i64
  %47 = getelementptr inbounds i32, ptr %44, i64 %46
  store i32 %43, ptr %47, align 4, !tbaa !9
  %48 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %49 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %50 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %51 = add nsw i32 %50, 1
  %52 = sext i32 %51 to i64
  %53 = getelementptr inbounds i32, ptr %49, i64 %52
  store i32 %48, ptr %53, align 4, !tbaa !9
  store i32 0, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  br label %54

54:                                               ; preds = %32, %19
  br label %55

55:                                               ; preds = %54
  %56 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %57 = add nsw i32 %56, 1
  store i32 %57, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %14, !llvm.loop !11

58:                                               ; preds = %14
  %59 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %60 = icmp ne i32 %59, 0
  br i1 %60, label %61, label %62

61:                                               ; preds = %58
  br label %66

62:                                               ; preds = %58
  br label %63

63:                                               ; preds = %62
  %64 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %65 = add nsw i32 %64, 1
  store i32 %65, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %9, !llvm.loop !13

66:                                               ; preds = %61, %9
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #2
  ret void
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #0

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 = !{!"int", !7, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = distinct !{!13, !12}


; 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(argmem: readwrite) uwtable
define dso_local void @bubble_sort(ptr nocapture noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %or.cond30 = icmp slt i32 %1, 2
  br i1 %or.cond30, label %._crit_edge27, label %.preheader.us.preheader

.preheader.us.preheader:                          ; preds = %2
  %3 = add nsw i32 %1, -1
  %wide.trip.count = zext i32 %3 to i64
  %xtraiter = and i64 %wide.trip.count, 1
  %4 = icmp eq i32 %3, 1
  %unroll_iter = and i64 %wide.trip.count, 4294967294
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  %invariant.gep = getelementptr i8, ptr %0, i64 4
  br label %.preheader.us

.preheader.us:                                    ; preds = %.preheader.us.preheader, %._crit_edge.us
  %.026.us = phi i32 [ %24, %._crit_edge.us ], [ 0, %.preheader.us.preheader ]
  %.pre = load i32, ptr %0, align 4, !tbaa !5
  br i1 %4, label %._crit_edge.us.unr-lcssa, label %.preheader.us.new

.preheader.us.new:                                ; preds = %.preheader.us, %18
  %5 = phi i32 [ %19, %18 ], [ %.pre, %.preheader.us ]
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next.1, %18 ], [ 0, %.preheader.us ]
  %.01925.us = phi i32 [ %.1.us.1, %18 ], [ 1, %.preheader.us ]
  %niter = phi i64 [ %niter.next.1, %18 ], [ 0, %.preheader.us ]
  %indvars.iv.next = or disjoint i64 %indvars.iv, 1
  %6 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.next
  %7 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %8 = icmp sgt i32 %5, %7
  br i1 %8, label %9, label %11

9:                                                ; preds = %.preheader.us.new
  %10 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv
  store i32 %7, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  store i32 %5, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %11

11:                                               ; preds = %9, %.preheader.us.new
  %12 = phi i32 [ %5, %9 ], [ %7, %.preheader.us.new ]
  %.1.us = phi i32 [ 0, %9 ], [ %.01925.us, %.preheader.us.new ]
  %indvars.iv.next.1 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 2
  %13 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.next.1
  %14 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %15 = icmp sgt i32 %12, %14
  br i1 %15, label %16, label %18

16:                                               ; preds = %11
  %17 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.next
  store i32 %14, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  store i32 %12, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  br label %18

18:                                               ; preds = %16, %11
  %19 = phi i32 [ %12, %16 ], [ %14, %11 ]
  %.1.us.1 = phi i32 [ 0, %16 ], [ %.1.us, %11 ]
  %niter.next.1 = add i64 %niter, 2
  %niter.ncmp.1 = icmp eq i64 %niter.next.1, %unroll_iter
  br i1 %niter.ncmp.1, label %._crit_edge.us.unr-lcssa, label %.preheader.us.new, !llvm.loop !9

._crit_edge.us.unr-lcssa:                         ; preds = %18, %.preheader.us
  %.1.us.lcssa.ph = phi i32 [ poison, %.preheader.us ], [ %.1.us.1, %18 ]
  %.unr = phi i32 [ %.pre, %.preheader.us ], [ %19, %18 ]
  %indvars.iv.unr = phi i64 [ 0, %.preheader.us ], [ %indvars.iv.next.1, %18 ]
  %.01925.us.unr = phi i32 [ 1, %.preheader.us ], [ %.1.us.1, %18 ]
  br i1 %lcmp.mod.not, label %._crit_edge.us, label %.epil.preheader

.epil.preheader:                                  ; preds = %._crit_edge.us.unr-lcssa
  %gep = getelementptr i32, ptr %invariant.gep, i64 %indvars.iv.unr
  %20 = load i32, ptr %gep, align 4, !tbaa !5
  %21 = icmp sgt i32 %.unr, %20
  br i1 %21, label %22, label %._crit_edge.us

22:                                               ; preds = %.epil.preheader
  %23 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.unr
  store i32 %20, ptr %23, align 4, !tbaa !5
  store i32 %.unr, ptr %gep, align 4, !tbaa !5
  br label %._crit_edge.us

._crit_edge.us:                                   ; preds = %.epil.preheader, %22, %._crit_edge.us.unr-lcssa
  %.1.us.lcssa = phi i32 [ %.1.us.lcssa.ph, %._crit_edge.us.unr-lcssa ], [ 0, %22 ], [ %.01925.us.unr, %.epil.preheader ]
  %.not.us = icmp eq i32 %.1.us.lcssa, 0
  %24 = add nuw nsw i32 %.026.us, 1
  %25 = icmp slt i32 %24, %1
  %or.cond = select i1 %.not.us, i1 %25, i1 false
  br i1 %or.cond, label %.preheader.us, label %._crit_edge27, !llvm.loop !11

._crit_edge27:                                    ; preds = %._crit_edge.us, %2
  ret void
}

attributes #0 = { nofree norecurse nosync nounwind 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" }

!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 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = distinct !{!11, !10}


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