; LLVM IR from zchrissirhcz/pixel :: legacy/matcalc (matrix_transpose)

; 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: nounwind uwtable
define dso_local void @matrix_transpose_f32_naive(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, ptr noundef %3) #1 {
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca ptr, align 8
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca i32, align 4
  %11 = alloca i32, align 4
  %12 = alloca i32, align 4
  %13 = alloca i32, align 4
  %14 = 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 ptr %3, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  store i32 0, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %15

15:                                               ; preds = %51, %4
  %16 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %17 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %18 = icmp ult i32 %16, %17
  br i1 %18, label %20, label %19

19:                                               ; preds = %15
  store i32 2, ptr %10, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  br label %54

20:                                               ; preds = %15
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #2
  %21 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %22 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %23 = mul i32 %21, %22
  store i32 %23, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #2
  store i32 0, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  br label %24

24:                                               ; preds = %47, %20
  %25 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %26 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %27 = icmp ult i32 %25, %26
  br i1 %27, label %29, label %28

28:                                               ; preds = %24
  store i32 5, ptr %10, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #2
  br label %50

29:                                               ; preds = %24
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %13) #2
  %30 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %31 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %32 = mul i32 %30, %31
  %33 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %34 = add i32 %32, %33
  store i32 %34, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %14) #2
  %35 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %36 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %37 = add i32 %35, %36
  store i32 %37, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %38 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %39 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %40 = zext i32 %39 to i64
  %41 = getelementptr inbounds float, ptr %38, i64 %40
  %42 = load float, ptr %41, align 4, !tbaa !11
  %43 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %44 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %45 = zext i32 %44 to i64
  %46 = getelementptr inbounds float, ptr %43, i64 %45
  store float %42, ptr %46, align 4, !tbaa !11
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %14) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %13) #2
  br label %47

47:                                               ; preds = %29
  %48 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %49 = add i32 %48, 1
  store i32 %49, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  br label %24, !llvm.loop !13

50:                                               ; preds = %28
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #2
  br label %51

51:                                               ; preds = %50
  %52 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %53 = add i32 %52, 1
  store i32 %53, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %15, !llvm.loop !15

54:                                               ; preds = %19
  ret void
}

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 = !{!"float", !7, i64 0}
!13 = distinct !{!13, !14}
!14 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!15 = distinct !{!15, !14}


; 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 @matrix_transpose_f32_naive(ptr nocapture noundef readonly %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, ptr nocapture noundef writeonly %3) local_unnamed_addr #0 {
  %.not = icmp eq i32 %1, 0
  %.not23 = icmp eq i32 %2, 0
  %or.cond = or i1 %.not, %.not23
  br i1 %or.cond, label %._crit_edge22, label %.lr.ph.us.preheader

.lr.ph.us.preheader:                              ; preds = %4
  %5 = ptrtoint ptr %3 to i64
  %6 = ptrtoint ptr %0 to i64
  %wide.trip.count = zext i32 %2 to i64
  %7 = add nsw i64 %wide.trip.count, -1
  %min.iters.check = icmp ult i32 %2, 20
  %ident.check = icmp ne i32 %1, 1
  %8 = trunc i64 %7 to i32
  %9 = icmp ugt i64 %7, 4294967295
  %10 = trunc i64 %7 to i32
  %n.vec = and i64 %wide.trip.count, 4294967288
  %cmp.n = icmp eq i64 %n.vec, %wide.trip.count
  %xtraiter = and i64 %wide.trip.count, 1
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  %11 = add nsw i64 %wide.trip.count, -1
  br label %.lr.ph.us

.lr.ph.us:                                        ; preds = %.lr.ph.us.preheader, %._crit_edge.us
  %indvar = phi i64 [ 0, %.lr.ph.us.preheader ], [ %indvar.next, %._crit_edge.us ]
  %.019.us = phi i32 [ 0, %.lr.ph.us.preheader ], [ %68, %._crit_edge.us ]
  %12 = mul i32 %.019.us, %2
  br i1 %min.iters.check, label %scalar.ph.preheader, label %vector.scevcheck

vector.scevcheck:                                 ; preds = %.lr.ph.us
  %13 = shl nuw nsw i64 %indvar, 2
  %14 = add i64 %13, %5
  %15 = trunc i64 %indvar to i32
  %16 = mul i32 %15, %2
  %17 = zext i32 %16 to i64
  %18 = shl nuw nsw i64 %17, 2
  %19 = add i64 %18, %6
  %20 = sub i64 %14, %19
  %21 = mul i32 %.019.us, %2
  %22 = xor i32 %.019.us, -1
  %23 = icmp ult i32 %22, %8
  %24 = or i1 %23, %9
  %25 = xor i32 %21, -1
  %26 = icmp ult i32 %25, %10
  %27 = or i1 %ident.check, %24
  %28 = or i1 %26, %27
  %diff.check = icmp ult i64 %20, 32
  %or.cond28 = select i1 %28, i1 true, i1 %diff.check
  br i1 %or.cond28, label %scalar.ph.preheader, label %vector.body

vector.body:                                      ; preds = %vector.scevcheck, %vector.body
  %index = phi i64 [ %index.next, %vector.body ], [ 0, %vector.scevcheck ]
  %29 = trunc i64 %index to i32
  %30 = add i32 %.019.us, %29
  %31 = add i32 %12, %29
  %32 = zext i32 %31 to i64
  %33 = getelementptr inbounds float, ptr %0, i64 %32
  %34 = getelementptr inbounds i8, ptr %33, i64 16
  %wide.load = load <4 x float>, ptr %33, align 4, !tbaa !5
  %wide.load27 = load <4 x float>, ptr %34, align 4, !tbaa !5
  %35 = zext i32 %30 to i64
  %36 = getelementptr inbounds float, ptr %3, i64 %35
  %37 = getelementptr inbounds i8, ptr %36, i64 16
  store <4 x float> %wide.load, ptr %36, align 4, !tbaa !5
  store <4 x float> %wide.load27, ptr %37, align 4, !tbaa !5
  %index.next = add nuw i64 %index, 8
  %38 = icmp eq i64 %index.next, %n.vec
  br i1 %38, label %middle.block, label %vector.body, !llvm.loop !9

middle.block:                                     ; preds = %vector.body
  br i1 %cmp.n, label %._crit_edge.us, label %scalar.ph.preheader

scalar.ph.preheader:                              ; preds = %middle.block, %vector.scevcheck, %.lr.ph.us
  %indvars.iv.ph = phi i64 [ 0, %vector.scevcheck ], [ 0, %.lr.ph.us ], [ %n.vec, %middle.block ]
  br i1 %lcmp.mod.not, label %scalar.ph.prol.loopexit, label %scalar.ph.prol

scalar.ph.prol:                                   ; preds = %scalar.ph.preheader
  %39 = trunc nuw i64 %indvars.iv.ph to i32
  %40 = mul i32 %39, %1
  %41 = add i32 %40, %.019.us
  %42 = add i32 %12, %39
  %43 = zext i32 %42 to i64
  %44 = getelementptr inbounds float, ptr %0, i64 %43
  %45 = load float, ptr %44, align 4, !tbaa !5
  %46 = zext i32 %41 to i64
  %47 = getelementptr inbounds float, ptr %3, i64 %46
  store float %45, ptr %47, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next.prol = or disjoint i64 %indvars.iv.ph, 1
  br label %scalar.ph.prol.loopexit

scalar.ph.prol.loopexit:                          ; preds = %scalar.ph.prol, %scalar.ph.preheader
  %indvars.iv.unr = phi i64 [ %indvars.iv.ph, %scalar.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next.prol, %scalar.ph.prol ]
  %48 = icmp eq i64 %indvars.iv.ph, %11
  br i1 %48, label %._crit_edge.us, label %scalar.ph

scalar.ph:                                        ; preds = %scalar.ph.prol.loopexit, %scalar.ph
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next.1, %scalar.ph ], [ %indvars.iv.unr, %scalar.ph.prol.loopexit ]
  %49 = trunc nuw i64 %indvars.iv to i32
  %50 = mul i32 %49, %1
  %51 = add i32 %50, %.019.us
  %52 = add i32 %12, %49
  %53 = zext i32 %52 to i64
  %54 = getelementptr inbounds float, ptr %0, i64 %53
  %55 = load float, ptr %54, align 4, !tbaa !5
  %56 = zext i32 %51 to i64
  %57 = getelementptr inbounds float, ptr %3, i64 %56
  store float %55, ptr %57, align 4, !tbaa !5
  %58 = trunc i64 %indvars.iv to i32
  %59 = add i32 %58, 1
  %60 = mul i32 %59, %1
  %61 = add i32 %60, %.019.us
  %62 = add i32 %12, %59
  %63 = zext i32 %62 to i64
  %64 = getelementptr inbounds float, ptr %0, i64 %63
  %65 = load float, ptr %64, align 4, !tbaa !5
  %66 = zext i32 %61 to i64
  %67 = getelementptr inbounds float, ptr %3, i64 %66
  store float %65, ptr %67, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next.1 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 2
  %exitcond.not.1 = icmp eq i64 %indvars.iv.next.1, %wide.trip.count
  br i1 %exitcond.not.1, label %._crit_edge.us, label %scalar.ph, !llvm.loop !13

._crit_edge.us:                                   ; preds = %scalar.ph.prol.loopexit, %scalar.ph, %middle.block
  %68 = add nuw i32 %.019.us, 1
  %exitcond26.not = icmp eq i32 %68, %1
  %indvar.next = add i64 %indvar, 1
  br i1 %exitcond26.not, label %._crit_edge22, label %.lr.ph.us, !llvm.loop !14

._crit_edge22:                                    ; preds = %._crit_edge.us, %4
  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 = !{!"float", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!9 = distinct !{!9, !10, !11, !12}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = !{!"llvm.loop.isvectorized", i32 1}
!12 = !{!"llvm.loop.unroll.runtime.disable"}
!13 = distinct !{!13, !10, !11}
!14 = distinct !{!14, !10}


; Effective O3 passes: CorrelatedValuePropagationPass,GVNPass,GlobalOptPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,JumpThreadingPass,LICMPass,LoopInstSimplifyPass,LoopLoadEliminationPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyCFGPass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,LoopVectorizePass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass