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

; 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_node(ptr noundef %0, ptr noundef %1, i32 noundef %2, i16 noundef zeroext %3, ptr noundef %4) #1 {
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca ptr, align 8
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i16, align 2
  %10 = alloca ptr, align 8
  %11 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  store i32 %2, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  store i16 %3, ptr %9, align 2, !tbaa !11
  store ptr %4, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #2
  %12 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %13 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %12, i32 0, i32 4
  %14 = load i16, ptr %13, align 2, !tbaa !13
  %15 = zext i16 %14 to i32
  store i32 %15, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  br label %16

16:                                               ; preds = %49, %5
  %17 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %18 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %19 = icmp sgt i32 %17, %18
  br i1 %19, label %20, label %52

20:                                               ; preds = %16
  %21 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %22 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %21, i32 0, i32 0
  %23 = load ptr, ptr %22, align 8, !tbaa !16
  %24 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %25 = sext i32 %24 to i64
  %26 = getelementptr inbounds ptr, ptr %23, i64 %25
  %27 = load ptr, ptr %26, align 8, !tbaa !5
  %28 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %29 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %28, i32 0, i32 0
  %30 = load ptr, ptr %29, align 8, !tbaa !16
  %31 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %32 = add nsw i32 %31, 1
  %33 = sext i32 %32 to i64
  %34 = getelementptr inbounds ptr, ptr %30, i64 %33
  store ptr %27, ptr %34, align 8, !tbaa !5
  %35 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %36 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %35, i32 0, i32 1
  %37 = load ptr, ptr %36, align 8, !tbaa !17
  %38 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %39 = sub nsw i32 %38, 1
  %40 = sext i32 %39 to i64
  %41 = getelementptr inbounds i16, ptr %37, i64 %40
  %42 = load i16, ptr %41, align 2, !tbaa !11
  %43 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %44 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %43, i32 0, i32 1
  %45 = load ptr, ptr %44, align 8, !tbaa !17
  %46 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %47 = sext i32 %46 to i64
  %48 = getelementptr inbounds i16, ptr %45, i64 %47
  store i16 %42, ptr %48, align 2, !tbaa !11
  br label %49

49:                                               ; preds = %20
  %50 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %51 = add nsw i32 %50, -1
  store i32 %51, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  br label %16, !llvm.loop !18

52:                                               ; preds = %16
  %53 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %54 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %55 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %54, i32 0, i32 0
  %56 = load ptr, ptr %55, align 8, !tbaa !16
  %57 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %58 = add nsw i32 %57, 1
  %59 = sext i32 %58 to i64
  %60 = getelementptr inbounds ptr, ptr %56, i64 %59
  store ptr %53, ptr %60, align 8, !tbaa !5
  %61 = load i16, ptr %9, align 2, !tbaa !11
  %62 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %63 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %62, i32 0, i32 1
  %64 = load ptr, ptr %63, align 8, !tbaa !17
  %65 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %66 = sext i32 %65 to i64
  %67 = getelementptr inbounds i16, ptr %64, i64 %66
  store i16 %61, ptr %67, align 2, !tbaa !11
  %68 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %69 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %68, i32 0, i32 4
  %70 = load i16, ptr %69, align 2, !tbaa !13
  %71 = add i16 %70, 1
  store i16 %71, ptr %69, align 2, !tbaa !13
  %72 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #2
  ret ptr %72
}

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 = !{!12, !12, i64 0}
!12 = !{!"short", !7, i64 0}
!13 = !{!14, !12, i64 26}
!14 = !{!"node", !6, i64 0, !6, i64 8, !6, i64 16, !15, i64 24, !12, i64 26, !6, i64 32}
!15 = !{!"_Bool", !7, i64 0}
!16 = !{!14, !6, i64 0}
!17 = !{!14, !6, i64 8}
!18 = distinct !{!18, !19}
!19 = !{!"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: nofree norecurse nosync nounwind memory(readwrite, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local noundef ptr @insert_into_node(ptr noundef readnone returned %0, ptr nocapture noundef %1, i32 noundef %2, i16 noundef zeroext %3, ptr noundef %4) local_unnamed_addr #0 {
  %6 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 26
  %7 = load i16, ptr %6, align 2, !tbaa !5
  %8 = zext i16 %7 to i32
  %9 = icmp sgt i32 %8, %2
  br i1 %9, label %.lr.ph, label %.._crit_edge_crit_edge

.._crit_edge_crit_edge:                           ; preds = %5
  %.pre = zext nneg i32 %2 to i64
  br label %._crit_edge

.lr.ph:                                           ; preds = %5
  %10 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 8
  %11 = zext i16 %7 to i64
  %12 = sext i32 %2 to i64
  %13 = sub nsw i64 %11, %12
  %xtraiter = and i64 %13, 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.ph
  %14 = load ptr, ptr %1, align 8, !tbaa !12
  %15 = getelementptr inbounds ptr, ptr %14, i64 %11
  %16 = load ptr, ptr %15, align 8, !tbaa !13
  %17 = getelementptr i8, ptr %15, i64 8
  store ptr %16, ptr %17, align 8, !tbaa !13
  %18 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !14
  %19 = getelementptr i16, ptr %18, i64 %11
  %20 = getelementptr i8, ptr %19, i64 -2
  %21 = load i16, ptr %20, align 2, !tbaa !15
  store i16 %21, ptr %19, align 2, !tbaa !15
  %indvars.iv.next.prol = add nsw i64 %11, -1
  br label %.prol.loopexit

.prol.loopexit:                                   ; preds = %.prol.loopexit.unr-lcssa, %.lr.ph
  %indvars.iv.unr = phi i64 [ %11, %.lr.ph ], [ %indvars.iv.next.prol, %.prol.loopexit.unr-lcssa ]
  %22 = add nsw i64 %11, -1
  %23 = icmp eq i64 %22, %12
  br i1 %23, label %._crit_edge, label %.lr.ph.new

.lr.ph.new:                                       ; preds = %.prol.loopexit, %.lr.ph.new
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next.1, %.lr.ph.new ], [ %indvars.iv.unr, %.prol.loopexit ]
  %24 = load ptr, ptr %1, align 8, !tbaa !12
  %25 = getelementptr inbounds ptr, ptr %24, i64 %indvars.iv
  %26 = load ptr, ptr %25, align 8, !tbaa !13
  %27 = getelementptr i8, ptr %25, i64 8
  store ptr %26, ptr %27, align 8, !tbaa !13
  %28 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !14
  %29 = getelementptr i16, ptr %28, i64 %indvars.iv
  %30 = getelementptr i8, ptr %29, i64 -2
  %31 = load i16, ptr %30, align 2, !tbaa !15
  store i16 %31, ptr %29, align 2, !tbaa !15
  %indvars.iv.next = add nsw i64 %indvars.iv, -1
  %32 = load ptr, ptr %1, align 8, !tbaa !12
  %33 = getelementptr inbounds ptr, ptr %32, i64 %indvars.iv.next
  %34 = load ptr, ptr %33, align 8, !tbaa !13
  %35 = getelementptr i8, ptr %33, i64 8
  store ptr %34, ptr %35, align 8, !tbaa !13
  %36 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !14
  %37 = getelementptr i16, ptr %36, i64 %indvars.iv.next
  %38 = getelementptr i8, ptr %37, i64 -2
  %39 = load i16, ptr %38, align 2, !tbaa !15
  store i16 %39, ptr %37, align 2, !tbaa !15
  %indvars.iv.next.1 = add nsw i64 %indvars.iv, -2
  %40 = icmp sgt i64 %indvars.iv.next.1, %12
  br i1 %40, label %.lr.ph.new, label %._crit_edge, !llvm.loop !16

._crit_edge:                                      ; preds = %.prol.loopexit, %.lr.ph.new, %.._crit_edge_crit_edge
  %.pre-phi = phi i64 [ %.pre, %.._crit_edge_crit_edge ], [ %12, %.lr.ph.new ], [ %12, %.prol.loopexit ]
  %41 = load ptr, ptr %1, align 8, !tbaa !12
  %42 = getelementptr ptr, ptr %41, i64 %.pre-phi
  %43 = getelementptr i8, ptr %42, i64 8
  store ptr %4, ptr %43, align 8, !tbaa !13
  %44 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 8
  %45 = load ptr, ptr %44, align 8, !tbaa !14
  %46 = getelementptr inbounds i16, ptr %45, i64 %.pre-phi
  store i16 %3, ptr %46, align 2, !tbaa !15
  %47 = load i16, ptr %6, align 2, !tbaa !5
  %48 = add i16 %47, 1
  store i16 %48, ptr %6, 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 0}
!13 = !{!7, !7, i64 0}
!14 = !{!6, !7, i64 8}
!15 = !{!11, !11, i64 0}
!16 = distinct !{!16, !17}
!17 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


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