; LLVM IR from jgaeddert/liquid-dsp :: src/math/src (polyc)

; 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

declare { double, double } @__muldc3(double, double, double, double)

; 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 i32 @polyc_mul(ptr noundef %0, i32 noundef %1, ptr noundef %2, i32 noundef %3, ptr noundef %4) #1 {
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca ptr, align 8
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca ptr, align 8
  %11 = alloca i32, align 4
  %12 = alloca i32, align 4
  %13 = alloca i32, align 4
  %14 = alloca i32, align 4
  %15 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  store ptr %2, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  store i32 %3, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  store ptr %4, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #2
  %16 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %17 = add i32 %16, 1
  store i32 %17, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #2
  %18 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %19 = add i32 %18, 1
  store i32 %19, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %13) #2
  %20 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %21 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %22 = add i32 %20, %21
  %23 = sub i32 %22, 1
  store i32 %23, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %14) #2
  store i32 0, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  br label %24

24:                                               ; preds = %35, %5
  %25 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %26 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %27 = icmp ult i32 %25, %26
  br i1 %27, label %28, label %38

28:                                               ; preds = %24
  %29 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %30 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %31 = zext i32 %30 to i64
  %32 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %29, i64 %31
  %33 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %32, i32 0, i32 0
  %34 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %32, i32 0, i32 1
  store double 0.000000e+00, ptr %33, align 8
  store double 0.000000e+00, ptr %34, align 8
  br label %35

35:                                               ; preds = %28
  %36 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %37 = add i32 %36, 1
  store i32 %37, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  br label %24, !llvm.loop !11

38:                                               ; preds = %24
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %15) #2
  store i32 0, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  br label %39

39:                                               ; preds = %99, %38
  %40 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %41 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %42 = icmp ult i32 %40, %41
  br i1 %42, label %43, label %102

43:                                               ; preds = %39
  store i32 0, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  br label %44

44:                                               ; preds = %95, %43
  %45 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %46 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %47 = icmp ult i32 %45, %46
  br i1 %47, label %48, label %98

48:                                               ; preds = %44
  %49 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %50 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %51 = zext i32 %50 to i64
  %52 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %49, i64 %51
  %53 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %52, i32 0, i32 0
  %54 = load double, ptr %53, align 8
  %55 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %52, i32 0, i32 1
  %56 = load double, ptr %55, align 8
  %57 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %58 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %59 = zext i32 %58 to i64
  %60 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %57, i64 %59
  %61 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %60, i32 0, i32 0
  %62 = load double, ptr %61, align 8
  %63 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %60, i32 0, i32 1
  %64 = load double, ptr %63, align 8
  %65 = fmul double %54, %62
  %66 = fmul double %56, %64
  %67 = fmul double %54, %64
  %68 = fmul double %56, %62
  %69 = fsub double %65, %66
  %70 = fadd double %67, %68
  %71 = fcmp uno double %69, %69
  br i1 %71, label %72, label %78, !prof !13

72:                                               ; preds = %48
  %73 = fcmp uno double %70, %70
  br i1 %73, label %74, label %78, !prof !13

74:                                               ; preds = %72
  %75 = call { double, double } @__muldc3(double noundef %54, double noundef %56, double noundef %62, double noundef %64) #2
  %76 = extractvalue { double, double } %75, 0
  %77 = extractvalue { double, double } %75, 1
  br label %78

78:                                               ; preds = %74, %72, %48
  %79 = phi double [ %69, %48 ], [ %69, %72 ], [ %76, %74 ]
  %80 = phi double [ %70, %48 ], [ %70, %72 ], [ %77, %74 ]
  %81 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %82 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %83 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %84 = add i32 %82, %83
  %85 = zext i32 %84 to i64
  %86 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %81, i64 %85
  %87 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %86, i32 0, i32 0
  %88 = load double, ptr %87, align 8
  %89 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %86, i32 0, i32 1
  %90 = load double, ptr %89, align 8
  %91 = fadd double %88, %79
  %92 = fadd double %90, %80
  %93 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %86, i32 0, i32 0
  %94 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %86, i32 0, i32 1
  store double %91, ptr %93, align 8
  store double %92, ptr %94, align 8
  br label %95

95:                                               ; preds = %78
  %96 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %97 = add i32 %96, 1
  store i32 %97, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  br label %44, !llvm.loop !14

98:                                               ; preds = %44
  br label %99

99:                                               ; preds = %98
  %100 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %101 = add i32 %100, 1
  store i32 %101, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  br label %39, !llvm.loop !15

102:                                              ; preds = %39
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %15) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %14) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %13) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #2
  ret i32 0
}

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 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = !{!"branch_weights", i32 1, i32 1048575}
!14 = distinct !{!14, !12}
!15 = distinct !{!15, !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"

declare { double, double } @__muldc3(double, double, double, double) local_unnamed_addr

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local noundef i32 @polyc_mul(ptr nocapture noundef readonly %0, i32 noundef %1, ptr nocapture noundef readonly %2, i32 noundef %3, ptr nocapture noundef %4) local_unnamed_addr #0 {
  %6 = add i32 %1, 1
  %7 = add i32 %3, 1
  %8 = sub i32 0, %3
  %.not = icmp eq i32 %6, %8
  br i1 %.not, label %.preheader22, label %.lr.ph.preheader

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %5
  %9 = add i32 %3, %1
  %10 = zext i32 %9 to i64
  %11 = shl nuw nsw i64 %10, 4
  %12 = add nuw nsw i64 %11, 16
  tail call void @llvm.memset.p0.i64(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(1) %4, i8 0, i64 %12, i1 false)
  br label %.preheader22

.preheader22:                                     ; preds = %.lr.ph.preheader, %5
  %.not28 = icmp eq i32 %6, 0
  %.not29 = icmp eq i32 %7, 0
  %or.cond = or i1 %.not28, %.not29
  br i1 %or.cond, label %._crit_edge27, label %.preheader.us.preheader

.preheader.us.preheader:                          ; preds = %.preheader22
  %wide.trip.count36 = zext i32 %6 to i64
  %wide.trip.count = zext i32 %7 to i64
  br label %.preheader.us

.preheader.us:                                    ; preds = %.preheader.us.preheader, %._crit_edge.us
  %indvars.iv33 = phi i64 [ 0, %.preheader.us.preheader ], [ %indvars.iv.next34, %._crit_edge.us ]
  %13 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %0, i64 %indvars.iv33
  br label %14

14:                                               ; preds = %.preheader.us, %43
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.preheader.us ], [ %indvars.iv.next, %43 ]
  %15 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %2, i64 %indvars.iv
  %16 = load double, ptr %15, align 8
  %17 = getelementptr inbounds i8, ptr %15, i64 8
  %18 = load double, ptr %17, align 8
  %19 = load <2 x double>, ptr %13, align 8
  %20 = insertelement <2 x double> poison, double %18, i64 0
  %21 = shufflevector <2 x double> %20, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
  %22 = fmul <2 x double> %19, %21
  %23 = shufflevector <2 x double> %22, <2 x double> poison, <2 x i32> <i32 1, i32 0>
  %24 = insertelement <2 x double> poison, double %16, i64 0
  %25 = shufflevector <2 x double> %24, <2 x double> poison, <2 x i32> zeroinitializer
  %26 = fmul <2 x double> %19, %25
  %27 = fsub <2 x double> %26, %23
  %28 = fadd <2 x double> %26, %23
  %29 = shufflevector <2 x double> %27, <2 x double> %28, <2 x i32> <i32 0, i32 3>
  %30 = extractelement <2 x double> %27, i64 0
  %31 = fcmp uno double %30, 0.000000e+00
  br i1 %31, label %32, label %43, !prof !5

32:                                               ; preds = %14
  %33 = extractelement <2 x double> %28, i64 1
  %34 = fcmp uno double %33, 0.000000e+00
  br i1 %34, label %35, label %43, !prof !5

35:                                               ; preds = %32
  %36 = extractelement <2 x double> %19, i64 0
  %37 = extractelement <2 x double> %19, i64 1
  %38 = tail call { double, double } @__muldc3(double noundef %36, double noundef %37, double noundef %16, double noundef %18) #2
  %39 = extractvalue { double, double } %38, 0
  %40 = extractvalue { double, double } %38, 1
  %41 = insertelement <2 x double> poison, double %39, i64 0
  %42 = insertelement <2 x double> %41, double %40, i64 1
  br label %43

43:                                               ; preds = %35, %32, %14
  %44 = phi <2 x double> [ %29, %14 ], [ %29, %32 ], [ %42, %35 ]
  %45 = add nuw i64 %indvars.iv, %indvars.iv33
  %46 = and i64 %45, 4294967295
  %47 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %4, i64 %46
  %48 = load <2 x double>, ptr %47, align 8
  %49 = fadd <2 x double> %44, %48
  store <2 x double> %49, ptr %47, align 8
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next, %wide.trip.count
  br i1 %exitcond.not, label %._crit_edge.us, label %14, !llvm.loop !6

._crit_edge.us:                                   ; preds = %43
  %indvars.iv.next34 = add nuw nsw i64 %indvars.iv33, 1
  %exitcond37.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next34, %wide.trip.count36
  br i1 %exitcond37.not, label %._crit_edge27, label %.preheader.us, !llvm.loop !8

._crit_edge27:                                    ; preds = %._crit_edge.us, %.preheader22
  ret i32 0
}

; Function Attrs: nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: write)
declare void @llvm.memset.p0.i64(ptr nocapture writeonly, i8, i64, i1 immarg) #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 nounwind willreturn memory(argmem: write) }
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 = !{!"branch_weights", i32 1, i32 1048575}
!6 = distinct !{!6, !7}
!7 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!8 = distinct !{!8, !7}


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