; LLVM IR from div-bargali/Data-Structures-and-Algorithms :: C/Algorithms/Searching-Algorithms (Fibonacci_Search)

; 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: nounwind uwtable
declare dso_local i32 @min(i32 noundef, i32 noundef) #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local i32 @fibonacci_search(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) #0 {
  %4 = alloca i32, align 4
  %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
  %11 = alloca i32, align 4
  %12 = alloca i32, align 4
  %13 = 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
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  store i32 0, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  store i32 1, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  %14 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %15 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %16 = add nsw i32 %14, %15
  store i32 %16, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %17

17:                                               ; preds = %21, %3
  %18 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %19 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %20 = icmp slt i32 %18, %19
  br i1 %20, label %21, label %27

21:                                               ; preds = %17
  %22 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  store i32 %22, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %23 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  store i32 %23, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %24 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %25 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %26 = add nsw i32 %24, %25
  store i32 %26, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %17, !llvm.loop !11

27:                                               ; preds = %17
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #2
  store i32 -1, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  br label %28

28:                                               ; preds = %74, %27
  %29 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %30 = icmp sgt i32 %29, 1
  br i1 %30, label %31, label %75

31:                                               ; preds = %28
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #2
  %32 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %33 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %34 = add nsw i32 %32, %33
  %35 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %36 = sub nsw i32 %35, 1
  %37 = call i32 @min(i32 noundef %34, i32 noundef %36)
  store i32 %37, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %38 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %39 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %40 = sext i32 %39 to i64
  %41 = getelementptr inbounds i32, ptr %38, i64 %40
  %42 = load i32, ptr %41, align 4, !tbaa !9
  %43 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %44 = icmp slt i32 %42, %43
  br i1 %44, label %45, label %52

45:                                               ; preds = %31
  %46 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  store i32 %46, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %47 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  store i32 %47, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %48 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %49 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %50 = sub nsw i32 %48, %49
  store i32 %50, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %51 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  store i32 %51, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  br label %71

52:                                               ; preds = %31
  %53 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %54 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %55 = sext i32 %54 to i64
  %56 = getelementptr inbounds i32, ptr %53, i64 %55
  %57 = load i32, ptr %56, align 4, !tbaa !9
  %58 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %59 = icmp sgt i32 %57, %58
  br i1 %59, label %60, label %68

60:                                               ; preds = %52
  %61 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  store i32 %61, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %62 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %63 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %64 = sub nsw i32 %62, %63
  store i32 %64, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %65 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %66 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %67 = sub nsw i32 %65, %66
  store i32 %67, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %70

68:                                               ; preds = %52
  %69 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  store i32 %69, ptr %4, align 4
  store i32 1, ptr %13, align 4
  br label %72

70:                                               ; preds = %60
  br label %71

71:                                               ; preds = %70, %45
  store i32 0, ptr %13, align 4
  br label %72

72:                                               ; preds = %71, %68
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #2
  %73 = load i32, ptr %13, align 4
  switch i32 %73, label %91 [
    i32 0, label %74
  ]

74:                                               ; preds = %72
  br label %28, !llvm.loop !13

75:                                               ; preds = %28
  %76 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %77 = icmp ne i32 %76, 0
  br i1 %77, label %78, label %90

78:                                               ; preds = %75
  %79 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %80 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %81 = add nsw i32 %80, 1
  %82 = sext i32 %81 to i64
  %83 = getelementptr inbounds i32, ptr %79, i64 %82
  %84 = load i32, ptr %83, align 4, !tbaa !9
  %85 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %86 = icmp eq i32 %84, %85
  br i1 %86, label %87, label %90

87:                                               ; preds = %78
  %88 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %89 = add nsw i32 %88, 1
  store i32 %89, ptr %4, align 4
  store i32 1, ptr %13, align 4
  br label %91

90:                                               ; preds = %78, %75
  store i32 -1, ptr %4, align 4
  store i32 1, ptr %13, align 4
  br label %91

91:                                               ; preds = %90, %87, %72
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  %92 = load i32, ptr %4, align 4
  ret i32 %92
}

; 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

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" }
attributes #1 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
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: nounwind uwtable
declare dso_local i32 @min(i32 noundef, i32 noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local i32 @fibonacci_search(ptr nocapture noundef readonly %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  br label %4

4:                                                ; preds = %4, %3
  %.046 = phi i32 [ 0, %3 ], [ %.042, %4 ]
  %.042 = phi i32 [ 1, %3 ], [ %.039, %4 ]
  %.039 = phi i32 [ 1, %3 ], [ %6, %4 ]
  %5 = icmp slt i32 %.039, %2
  %6 = add nsw i32 %.039, %.042
  br i1 %5, label %4, label %.preheader, !llvm.loop !5

.preheader:                                       ; preds = %4
  %7 = icmp sgt i32 %.039, 1
  br i1 %7, label %.lr.ph, label %._crit_edge

.lr.ph:                                           ; preds = %.preheader
  %8 = add nsw i32 %2, -1
  br label %9

9:                                                ; preds = %.lr.ph, %23
  %.03663 = phi i32 [ -1, %.lr.ph ], [ %.238, %23 ]
  %.14362 = phi i32 [ %.042, %.lr.ph ], [ %.345, %23 ]
  %.14761 = phi i32 [ %.046, %.lr.ph ], [ %.349, %23 ]
  %10 = add nsw i32 %.03663, %.14761
  %11 = tail call i32 @min(i32 noundef %10, i32 noundef %8)
  %12 = sext i32 %11 to i64
  %13 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %12
  %14 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !7
  %15 = icmp slt i32 %14, %1
  br i1 %15, label %16, label %18

16:                                               ; preds = %9
  %17 = sub nsw i32 %.14362, %.14761
  br label %23

18:                                               ; preds = %9
  %19 = icmp sgt i32 %14, %1
  br i1 %19, label %20, label %.thread

20:                                               ; preds = %18
  %21 = sub nsw i32 %.14362, %.14761
  %22 = sub nsw i32 %.14761, %21
  br label %23

23:                                               ; preds = %16, %20
  %.349 = phi i32 [ %17, %16 ], [ %22, %20 ]
  %.345 = phi i32 [ %.14761, %16 ], [ %21, %20 ]
  %.3 = phi i32 [ %.14362, %16 ], [ %.14761, %20 ]
  %.238 = phi i32 [ %11, %16 ], [ %.03663, %20 ]
  %24 = icmp sgt i32 %.3, 1
  br i1 %24, label %9, label %._crit_edge.loopexit, !llvm.loop !11

._crit_edge.loopexit:                             ; preds = %23
  %25 = add nsw i32 %.238, 1
  br label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %._crit_edge.loopexit, %.preheader
  %.143.lcssa = phi i32 [ %.042, %.preheader ], [ %.345, %._crit_edge.loopexit ]
  %.036.lcssa = phi i32 [ 0, %.preheader ], [ %25, %._crit_edge.loopexit ]
  %.not = icmp eq i32 %.143.lcssa, 0
  br i1 %.not, label %31, label %26

26:                                               ; preds = %._crit_edge
  %27 = sext i32 %.036.lcssa to i64
  %28 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %27
  %29 = load i32, ptr %28, align 4, !tbaa !7
  %30 = icmp eq i32 %29, %1
  br i1 %30, label %.thread, label %31

31:                                               ; preds = %26, %._crit_edge
  br label %.thread

.thread:                                          ; preds = %18, %26, %31
  %.2 = phi i32 [ -1, %31 ], [ %.036.lcssa, %26 ], [ %11, %18 ]
  ret i32 %.2
}

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 = distinct !{!5, !6}
!6 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!7 = !{!8, !8, i64 0}
!8 = !{!"int", !9, i64 0}
!9 = !{!"omnipotent char", !10, i64 0}
!10 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!11 = distinct !{!11, !6}


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