; LLVM IR from zchrissirhcz/pixel :: src/px_digits.ll (Z17px_sign_extensionPiiii)

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

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local void @_Z17px_sign_extensionPiiii(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3) #1 {
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  store i32 %2, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  store i32 %3, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %11 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %12 = icmp eq i32 %11, 1
  br i1 %12, label %13, label %31

13:                                               ; preds = %4
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  %14 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  store i32 %14, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %15

15:                                               ; preds = %27, %13
  %16 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %17 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %18 = icmp slt i32 %16, %17
  br i1 %18, label %20, label %19

19:                                               ; preds = %15
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  br label %30

20:                                               ; preds = %15
  %21 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %22 = load i32, ptr %21, align 4, !tbaa !9
  %23 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %24 = shl i32 1, %23
  %25 = or i32 %22, %24
  %26 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store i32 %25, ptr %26, align 4, !tbaa !9
  br label %27

27:                                               ; preds = %20
  %28 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %29 = add nsw i32 %28, 1
  store i32 %29, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %15, !llvm.loop !11

30:                                               ; preds = %19
  br label %54

31:                                               ; preds = %4
  %32 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %33 = icmp eq i32 %32, 0
  br i1 %33, label %34, label %53

34:                                               ; preds = %31
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  %35 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  store i32 %35, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %36

36:                                               ; preds = %49, %34
  %37 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %38 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %39 = icmp slt i32 %37, %38
  br i1 %39, label %41, label %40

40:                                               ; preds = %36
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  br label %52

41:                                               ; preds = %36
  %42 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %43 = load i32, ptr %42, align 4, !tbaa !9
  %44 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %45 = shl i32 1, %44
  %46 = xor i32 %45, -1
  %47 = and i32 %43, %46
  %48 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store i32 %47, ptr %48, align 4, !tbaa !9
  br label %49

49:                                               ; preds = %41
  %50 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %51 = add nsw i32 %50, 1
  store i32 %51, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %36, !llvm.loop !13

52:                                               ; preds = %40
  br label %53

53:                                               ; preds = %52, %31
  br label %54

54:                                               ; preds = %53, %30
  ret void
}

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { mustprogress 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++ 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: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind memory(argmem: readwrite) uwtable
define dso_local void @_Z17px_sign_extensionPiiii(ptr nocapture noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3) local_unnamed_addr #0 {
  switch i32 %1, label %.loopexit [
    i32 1, label %.preheader
    i32 0, label %.preheader17
  ]

.preheader17:                                     ; preds = %4
  %5 = icmp slt i32 %2, %3
  br i1 %5, label %.lr.ph, label %.loopexit

.lr.ph:                                           ; preds = %.preheader17
  %.promoted = load i32, ptr %0, align 4, !tbaa !5
  %6 = sub i32 %3, %2
  %xtraiter = and i32 %6, 3
  %lcmp.mod.not = icmp eq i32 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %.prol.loopexit, label %.prol.preheader

.prol.preheader:                                  ; preds = %.lr.ph, %.prol.preheader
  %7 = phi i32 [ %10, %.prol.preheader ], [ %.promoted, %.lr.ph ]
  %.019.prol = phi i32 [ %11, %.prol.preheader ], [ %2, %.lr.ph ]
  %prol.iter = phi i32 [ %prol.iter.next, %.prol.preheader ], [ 0, %.lr.ph ]
  %8 = shl nuw i32 1, %.019.prol
  %9 = xor i32 %8, -1
  %10 = and i32 %7, %9
  %11 = add nsw i32 %.019.prol, 1
  %prol.iter.next = add i32 %prol.iter, 1
  %prol.iter.cmp.not = icmp eq i32 %prol.iter.next, %xtraiter
  br i1 %prol.iter.cmp.not, label %.prol.loopexit, label %.prol.preheader, !llvm.loop !9

.prol.loopexit:                                   ; preds = %.prol.preheader, %.lr.ph
  %.lcssa30.unr = phi i32 [ poison, %.lr.ph ], [ %10, %.prol.preheader ]
  %.unr = phi i32 [ %.promoted, %.lr.ph ], [ %10, %.prol.preheader ]
  %.019.unr = phi i32 [ %2, %.lr.ph ], [ %11, %.prol.preheader ]
  %12 = sub i32 %2, %3
  %13 = icmp ugt i32 %12, -4
  br i1 %13, label %.loopexit.sink.split, label %.lr.ph.new

.preheader:                                       ; preds = %4
  %14 = icmp slt i32 %2, %3
  br i1 %14, label %.lr.ph21, label %.loopexit

.lr.ph21:                                         ; preds = %.preheader
  %.promoted22 = load i32, ptr %0, align 4, !tbaa !5
  %15 = sub i32 %3, %2
  %xtraiter33 = and i32 %15, 7
  %lcmp.mod34.not = icmp eq i32 %xtraiter33, 0
  br i1 %lcmp.mod34.not, label %.prol.loopexit32, label %.prol.preheader31

.prol.preheader31:                                ; preds = %.lr.ph21, %.prol.preheader31
  %16 = phi i32 [ %18, %.prol.preheader31 ], [ %.promoted22, %.lr.ph21 ]
  %.01520.prol = phi i32 [ %19, %.prol.preheader31 ], [ %2, %.lr.ph21 ]
  %prol.iter35 = phi i32 [ %prol.iter35.next, %.prol.preheader31 ], [ 0, %.lr.ph21 ]
  %17 = shl nuw i32 1, %.01520.prol
  %18 = or i32 %16, %17
  %19 = add nsw i32 %.01520.prol, 1
  %prol.iter35.next = add i32 %prol.iter35, 1
  %prol.iter35.cmp.not = icmp eq i32 %prol.iter35.next, %xtraiter33
  br i1 %prol.iter35.cmp.not, label %.prol.loopexit32, label %.prol.preheader31, !llvm.loop !11

.prol.loopexit32:                                 ; preds = %.prol.preheader31, %.lr.ph21
  %.lcssa.unr = phi i32 [ poison, %.lr.ph21 ], [ %18, %.prol.preheader31 ]
  %.unr36 = phi i32 [ %.promoted22, %.lr.ph21 ], [ %18, %.prol.preheader31 ]
  %.01520.unr = phi i32 [ %2, %.lr.ph21 ], [ %19, %.prol.preheader31 ]
  %20 = sub i32 %2, %3
  %21 = icmp ugt i32 %20, -8
  br i1 %21, label %.loopexit.sink.split, label %.lr.ph21.new

.lr.ph21.new:                                     ; preds = %.prol.loopexit32, %.lr.ph21.new
  %22 = phi i32 [ %45, %.lr.ph21.new ], [ %.unr36, %.prol.loopexit32 ]
  %.01520 = phi i32 [ %46, %.lr.ph21.new ], [ %.01520.unr, %.prol.loopexit32 ]
  %23 = shl nuw i32 1, %.01520
  %24 = or i32 %22, %23
  %25 = add nsw i32 %.01520, 1
  %26 = shl nuw i32 1, %25
  %27 = or i32 %24, %26
  %28 = add nsw i32 %.01520, 2
  %29 = shl nuw i32 1, %28
  %30 = or i32 %27, %29
  %31 = add nsw i32 %.01520, 3
  %32 = shl nuw i32 1, %31
  %33 = or i32 %30, %32
  %34 = add nsw i32 %.01520, 4
  %35 = shl nuw i32 1, %34
  %36 = or i32 %33, %35
  %37 = add nsw i32 %.01520, 5
  %38 = shl nuw i32 1, %37
  %39 = or i32 %36, %38
  %40 = add nsw i32 %.01520, 6
  %41 = shl nuw i32 1, %40
  %42 = or i32 %39, %41
  %43 = add nsw i32 %.01520, 7
  %44 = shl nuw i32 1, %43
  %45 = or i32 %42, %44
  %46 = add nsw i32 %.01520, 8
  %exitcond25.not.7 = icmp eq i32 %46, %3
  br i1 %exitcond25.not.7, label %.loopexit.sink.split, label %.lr.ph21.new, !llvm.loop !12

.lr.ph.new:                                       ; preds = %.prol.loopexit, %.lr.ph.new
  %47 = phi i32 [ %50, %.lr.ph.new ], [ %.unr, %.prol.loopexit ]
  %.019 = phi i32 [ %51, %.lr.ph.new ], [ %.019.unr, %.prol.loopexit ]
  %48 = shl i32 15, %.019
  %49 = xor i32 %48, -1
  %50 = and i32 %47, %49
  %51 = add nsw i32 %.019, 4
  %exitcond.not.3 = icmp eq i32 %51, %3
  br i1 %exitcond.not.3, label %.loopexit.sink.split, label %.lr.ph.new, !llvm.loop !14

.loopexit.sink.split:                             ; preds = %.prol.loopexit, %.lr.ph.new, %.prol.loopexit32, %.lr.ph21.new
  %.lcssa26.sink = phi i32 [ %.lcssa.unr, %.prol.loopexit32 ], [ %45, %.lr.ph21.new ], [ %.lcssa30.unr, %.prol.loopexit ], [ %50, %.lr.ph.new ]
  store i32 %.lcssa26.sink, ptr %0, align 4, !tbaa !5
  br label %.loopexit

.loopexit:                                        ; preds = %.loopexit.sink.split, %.preheader17, %.preheader, %4
  ret void
}

attributes #0 = { mustprogress 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++ TBAA"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.unroll.disable"}
!11 = distinct !{!11, !10}
!12 = distinct !{!12, !13}
!13 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!14 = distinct !{!14, !13}


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