; LLVM IR from ESPboy-edu/ESPboy_tinyphysicsengine :: programs/hello.ll (TPE_project3DPoint)

; 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.TPE_Vec3 = type { i32, i32, i32 }

; Function Attrs: nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr noalias nocapture writeonly, ptr noalias nocapture readonly, i64, i1 immarg) #0

; 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

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local { i64, i32 } @TPE_vec3Minus(i64, i32, i64, i32) #2

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local void @_TPE_vec2Rotate(ptr noundef, ptr noundef, i32 noundef) #2

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local { i64, i32 } @_TPE_project3DPoint(i64 %0, i32 %1, i64 %2, i32 %3, i64 %4, i32 %5, ptr noundef byval(%struct.TPE_Vec3) align 8 %6) #2 {
  %8 = alloca %struct.TPE_Vec3, align 4
  %9 = alloca %struct.TPE_Vec3, align 4
  %10 = alloca { i64, i32 }, align 4
  %11 = alloca %struct.TPE_Vec3, align 4
  %12 = alloca { i64, i32 }, align 4
  %13 = alloca %struct.TPE_Vec3, align 4
  %14 = alloca { i64, i32 }, align 4
  %15 = alloca %struct.TPE_Vec3, align 4
  %16 = alloca { i64, i32 }, align 4
  %17 = alloca { i64, i32 }, align 4
  %18 = alloca { i64, i32 }, align 8
  %19 = alloca { i64, i32 }, align 8
  %20 = getelementptr inbounds { i64, i32 }, ptr %10, i32 0, i32 0
  store i64 %0, ptr %20, align 4
  %21 = getelementptr inbounds { i64, i32 }, ptr %10, i32 0, i32 1
  store i32 %1, ptr %21, align 4
  call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr align 4 %9, ptr align 4 %10, i64 12, i1 false)
  %22 = getelementptr inbounds { i64, i32 }, ptr %12, i32 0, i32 0
  store i64 %2, ptr %22, align 4
  %23 = getelementptr inbounds { i64, i32 }, ptr %12, i32 0, i32 1
  store i32 %3, ptr %23, align 4
  call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr align 4 %11, ptr align 4 %12, i64 12, i1 false)
  %24 = getelementptr inbounds { i64, i32 }, ptr %14, i32 0, i32 0
  store i64 %4, ptr %24, align 4
  %25 = getelementptr inbounds { i64, i32 }, ptr %14, i32 0, i32 1
  store i32 %5, ptr %25, align 4
  call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr align 4 %13, ptr align 4 %14, i64 12, i1 false)
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 12, ptr %15) #3
  call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr align 4 %16, ptr align 4 %9, i64 12, i1 false)
  %26 = getelementptr inbounds { i64, i32 }, ptr %16, i32 0, i32 0
  %27 = load i64, ptr %26, align 4
  %28 = getelementptr inbounds { i64, i32 }, ptr %16, i32 0, i32 1
  %29 = load i32, ptr %28, align 4
  call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr align 4 %17, ptr align 4 %11, i64 12, i1 false)
  %30 = getelementptr inbounds { i64, i32 }, ptr %17, i32 0, i32 0
  %31 = load i64, ptr %30, align 4
  %32 = getelementptr inbounds { i64, i32 }, ptr %17, i32 0, i32 1
  %33 = load i32, ptr %32, align 4
  %34 = call { i64, i32 } @TPE_vec3Minus(i64 %27, i32 %29, i64 %31, i32 %33)
  store { i64, i32 } %34, ptr %18, align 8
  call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr align 4 %15, ptr align 8 %18, i64 12, i1 false)
  call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr align 4 %9, ptr align 4 %15, i64 12, i1 false), !tbaa.struct !5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 12, ptr %15) #3
  %35 = getelementptr inbounds %struct.TPE_Vec3, ptr %9, i32 0, i32 2
  %36 = getelementptr inbounds %struct.TPE_Vec3, ptr %9, i32 0, i32 0
  %37 = getelementptr inbounds %struct.TPE_Vec3, ptr %13, i32 0, i32 1
  %38 = load i32, ptr %37, align 4, !tbaa !10
  call void @_TPE_vec2Rotate(ptr noundef %35, ptr noundef %36, i32 noundef %38)
  %39 = getelementptr inbounds %struct.TPE_Vec3, ptr %9, i32 0, i32 2
  %40 = getelementptr inbounds %struct.TPE_Vec3, ptr %9, i32 0, i32 1
  %41 = getelementptr inbounds %struct.TPE_Vec3, ptr %13, i32 0, i32 0
  %42 = load i32, ptr %41, align 4, !tbaa !12
  %43 = mul nsw i32 -1, %42
  call void @_TPE_vec2Rotate(ptr noundef %39, ptr noundef %40, i32 noundef %43)
  %44 = getelementptr inbounds %struct.TPE_Vec3, ptr %9, i32 0, i32 1
  %45 = getelementptr inbounds %struct.TPE_Vec3, ptr %9, i32 0, i32 0
  %46 = getelementptr inbounds %struct.TPE_Vec3, ptr %13, i32 0, i32 2
  %47 = load i32, ptr %46, align 4, !tbaa !13
  %48 = mul nsw i32 -1, %47
  call void @_TPE_vec2Rotate(ptr noundef %44, ptr noundef %45, i32 noundef %48)
  %49 = getelementptr inbounds %struct.TPE_Vec3, ptr %9, i32 0, i32 2
  %50 = load i32, ptr %49, align 4, !tbaa !13
  %51 = icmp sle i32 %50, 0
  br i1 %51, label %52, label %53

52:                                               ; preds = %7
  call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr align 4 %8, ptr align 4 %9, i64 12, i1 false), !tbaa.struct !5
  br label %114

53:                                               ; preds = %7
  %54 = getelementptr inbounds %struct.TPE_Vec3, ptr %6, i32 0, i32 2
  %55 = load i32, ptr %54, align 8, !tbaa !13
  %56 = icmp ne i32 %55, 0
  br i1 %56, label %57, label %98

57:                                               ; preds = %53
  %58 = getelementptr inbounds %struct.TPE_Vec3, ptr %9, i32 0, i32 0
  %59 = load i32, ptr %58, align 4, !tbaa !12
  %60 = getelementptr inbounds %struct.TPE_Vec3, ptr %6, i32 0, i32 2
  %61 = load i32, ptr %60, align 8, !tbaa !13
  %62 = mul nsw i32 %59, %61
  %63 = getelementptr inbounds %struct.TPE_Vec3, ptr %9, i32 0, i32 2
  %64 = load i32, ptr %63, align 4, !tbaa !13
  %65 = sdiv i32 %62, %64
  %66 = getelementptr inbounds %struct.TPE_Vec3, ptr %9, i32 0, i32 0
  store i32 %65, ptr %66, align 4, !tbaa !12
  %67 = getelementptr inbounds %struct.TPE_Vec3, ptr %9, i32 0, i32 1
  %68 = load i32, ptr %67, align 4, !tbaa !10
  %69 = getelementptr inbounds %struct.TPE_Vec3, ptr %6, i32 0, i32 2
  %70 = load i32, ptr %69, align 8, !tbaa !13
  %71 = mul nsw i32 %68, %70
  %72 = getelementptr inbounds %struct.TPE_Vec3, ptr %9, i32 0, i32 2
  %73 = load i32, ptr %72, align 4, !tbaa !13
  %74 = sdiv i32 %71, %73
  %75 = getelementptr inbounds %struct.TPE_Vec3, ptr %9, i32 0, i32 1
  store i32 %74, ptr %75, align 4, !tbaa !10
  %76 = getelementptr inbounds %struct.TPE_Vec3, ptr %6, i32 0, i32 0
  %77 = load i32, ptr %76, align 8, !tbaa !12
  %78 = sdiv i32 %77, 2
  %79 = getelementptr inbounds %struct.TPE_Vec3, ptr %9, i32 0, i32 0
  %80 = load i32, ptr %79, align 4, !tbaa !12
  %81 = getelementptr inbounds %struct.TPE_Vec3, ptr %6, i32 0, i32 0
  %82 = load i32, ptr %81, align 8, !tbaa !12
  %83 = mul nsw i32 %80, %82
  %84 = sdiv i32 %83, 1024
  %85 = add nsw i32 %78, %84
  %86 = getelementptr inbounds %struct.TPE_Vec3, ptr %9, i32 0, i32 0
  store i32 %85, ptr %86, align 4, !tbaa !12
  %87 = getelementptr inbounds %struct.TPE_Vec3, ptr %6, i32 0, i32 1
  %88 = load i32, ptr %87, align 4, !tbaa !10
  %89 = sdiv i32 %88, 2
  %90 = getelementptr inbounds %struct.TPE_Vec3, ptr %9, i32 0, i32 1
  %91 = load i32, ptr %90, align 4, !tbaa !10
  %92 = getelementptr inbounds %struct.TPE_Vec3, ptr %6, i32 0, i32 0
  %93 = load i32, ptr %92, align 8, !tbaa !12
  %94 = mul nsw i32 %91, %93
  %95 = sdiv i32 %94, 1024
  %96 = sub nsw i32 %89, %95
  %97 = getelementptr inbounds %struct.TPE_Vec3, ptr %9, i32 0, i32 1
  store i32 %96, ptr %97, align 4, !tbaa !10
  br label %113

98:                                               ; preds = %53
  %99 = getelementptr inbounds %struct.TPE_Vec3, ptr %6, i32 0, i32 0
  %100 = load i32, ptr %99, align 8, !tbaa !12
  %101 = sdiv i32 %100, 2
  %102 = getelementptr inbounds %struct.TPE_Vec3, ptr %9, i32 0, i32 0
  %103 = load i32, ptr %102, align 4, !tbaa !12
  %104 = add nsw i32 %101, %103
  %105 = getelementptr inbounds %struct.TPE_Vec3, ptr %9, i32 0, i32 0
  store i32 %104, ptr %105, align 4, !tbaa !12
  %106 = getelementptr inbounds %struct.TPE_Vec3, ptr %6, i32 0, i32 1
  %107 = load i32, ptr %106, align 4, !tbaa !10
  %108 = sdiv i32 %107, 2
  %109 = getelementptr inbounds %struct.TPE_Vec3, ptr %9, i32 0, i32 1
  %110 = load i32, ptr %109, align 4, !tbaa !10
  %111 = sub nsw i32 %108, %110
  %112 = getelementptr inbounds %struct.TPE_Vec3, ptr %9, i32 0, i32 1
  store i32 %111, ptr %112, align 4, !tbaa !10
  br label %113

113:                                              ; preds = %98, %57
  call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr align 4 %8, ptr align 4 %9, i64 12, i1 false), !tbaa.struct !5
  br label %114

114:                                              ; preds = %113, %52
  call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr align 8 %19, ptr align 4 %8, i64 12, i1 false)
  %115 = load { i64, i32 }, ptr %19, align 8
  ret { i64, i32 } %115
}

attributes #0 = { nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #2 = { 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 #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 = !{i64 0, i64 4, !6, i64 4, i64 4, !6, i64 8, i64 4, !6}
!6 = !{!7, !7, i64 0}
!7 = !{!"int", !8, i64 0}
!8 = !{!"omnipotent char", !9, i64 0}
!9 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!10 = !{!11, !7, i64 4}
!11 = !{!"", !7, i64 0, !7, i64 4, !7, i64 8}
!12 = !{!11, !7, i64 0}
!13 = !{!11, !7, i64 8}


; 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.TPE_Vec3 = type { i32, i32, i32 }

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local { i64, i32 } @TPE_vec3Minus(i64, i32, i64, i32) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local void @_TPE_vec2Rotate(ptr noundef, ptr noundef, i32 noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local { i64, i32 } @_TPE_project3DPoint(i64 %0, i32 %1, i64 %2, i32 %3, i64 %4, i32 %5, ptr nocapture noundef readonly byval(%struct.TPE_Vec3) align 8 %6) local_unnamed_addr #0 {
  %8 = alloca %struct.TPE_Vec3, align 8
  %.sroa.217.0..sroa_idx = getelementptr inbounds i8, ptr %8, i64 8
  %.sroa.010.0.extract.trunc = trunc i64 %4 to i32
  %.sroa.211.0.extract.shift = lshr i64 %4, 32
  %.sroa.211.0.extract.trunc = trunc nuw i64 %.sroa.211.0.extract.shift to i32
  %9 = tail call { i64, i32 } @TPE_vec3Minus(i64 %0, i32 %1, i64 %2, i32 %3)
  %.fca.0.extract = extractvalue { i64, i32 } %9, 0
  %.fca.1.extract = extractvalue { i64, i32 } %9, 1
  store i64 %.fca.0.extract, ptr %8, align 8
  store i32 %.fca.1.extract, ptr %.sroa.217.0..sroa_idx, align 8, !tbaa !5
  call void @_TPE_vec2Rotate(ptr noundef nonnull %.sroa.217.0..sroa_idx, ptr noundef nonnull %8, i32 noundef %.sroa.211.0.extract.trunc)
  %10 = getelementptr inbounds i8, ptr %8, i64 4
  %11 = sub nsw i32 0, %.sroa.010.0.extract.trunc
  call void @_TPE_vec2Rotate(ptr noundef nonnull %.sroa.217.0..sroa_idx, ptr noundef nonnull %10, i32 noundef %11)
  %12 = sub nsw i32 0, %5
  call void @_TPE_vec2Rotate(ptr noundef nonnull %10, ptr noundef nonnull %8, i32 noundef %12)
  %13 = load i32, ptr %.sroa.217.0..sroa_idx, align 8, !tbaa !5
  %14 = icmp slt i32 %13, 1
  br i1 %14, label %46, label %15

15:                                               ; preds = %7
  %16 = getelementptr inbounds i8, ptr %6, i64 8
  %17 = load i32, ptr %16, align 8, !tbaa !9
  %.not = icmp eq i32 %17, 0
  br i1 %.not, label %35, label %18

18:                                               ; preds = %15
  %19 = load i32, ptr %8, align 8, !tbaa !11
  %20 = mul nsw i32 %19, %17
  %21 = sdiv i32 %20, %13
  %22 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !12
  %23 = mul nsw i32 %22, %17
  %24 = sdiv i32 %23, %13
  %25 = load i32, ptr %6, align 8, !tbaa !11
  %26 = sdiv i32 %25, 2
  %27 = mul nsw i32 %25, %21
  %28 = sdiv i32 %27, 1024
  %29 = add nsw i32 %28, %26
  %30 = getelementptr inbounds i8, ptr %6, i64 4
  %31 = load i32, ptr %30, align 4, !tbaa !12
  %32 = sdiv i32 %31, 2
  %33 = mul nsw i32 %25, %24
  %.neg = sdiv i32 %33, -1024
  %34 = add nsw i32 %32, %.neg
  br label %45

35:                                               ; preds = %15
  %36 = load i32, ptr %6, align 8, !tbaa !11
  %37 = sdiv i32 %36, 2
  %38 = load i32, ptr %8, align 8, !tbaa !11
  %39 = add nsw i32 %37, %38
  %40 = getelementptr inbounds i8, ptr %6, i64 4
  %41 = load i32, ptr %40, align 4, !tbaa !12
  %42 = sdiv i32 %41, 2
  %43 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !12
  %44 = sub nsw i32 %42, %43
  br label %45

45:                                               ; preds = %35, %18
  %.sink = phi i32 [ %39, %35 ], [ %29, %18 ]
  %storemerge = phi i32 [ %44, %35 ], [ %34, %18 ]
  store i32 %.sink, ptr %8, align 8
  store i32 %storemerge, ptr %10, align 4, !tbaa !12
  br label %46

46:                                               ; preds = %7, %45
  %.sroa.018.0 = load i64, ptr %8, align 8
  %.fca.0.insert = insertvalue { i64, i32 } poison, i64 %.sroa.018.0, 0
  %.fca.1.insert = insertvalue { i64, i32 } %.fca.0.insert, i32 %13, 1
  ret { i64, i32 } %.fca.1.insert
}

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" }

!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 = !{!10, !6, i64 8}
!10 = !{!"", !6, i64 0, !6, i64 4, !6, i64 8}
!11 = !{!10, !6, i64 0}
!12 = !{!10, !6, i64 4}


; Effective O3 passes: CorrelatedValuePropagationPass,DSEPass,EarlyCSEPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,InferAlignmentPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,MergedLoadStoreMotionPass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass