; 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_fit(ptr noundef %0, ptr noundef %1, i32 noundef %2, ptr noundef %3, i32 noundef %4) #1 {
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca ptr, align 8
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca ptr, align 8
  %10 = alloca i32, align 4
  %11 = alloca ptr, align 8
  %12 = alloca i64, align 8
  %13 = alloca i32, align 4
  %14 = alloca i32, align 4
  %15 = alloca { double, double }, align 8
  %16 = alloca i64, align 8
  %17 = alloca i64, align 8
  %18 = alloca i64, align 8
  %19 = alloca i64, align 8
  store ptr %0, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  store i32 %2, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  store ptr %3, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  store i32 %4, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %20 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %21 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %22 = mul i32 %20, %21
  %23 = zext i32 %22 to i64
  %24 = call ptr @llvm.stacksave.p0()
  store ptr %24, ptr %11, align 8
  %25 = alloca { double, double }, i64 %23, align 16
  store i64 %23, ptr %12, align 8
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %13) #5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %14) #5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 16, ptr %15) #5
  store i32 0, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  br label %26

26:                                               ; preds = %85, %5
  %27 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %28 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %29 = icmp ult i32 %27, %28
  br i1 %29, label %30, label %88

30:                                               ; preds = %26
  %31 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %15, i32 0, i32 0
  %32 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %15, i32 0, i32 1
  store double 1.000000e+00, ptr %31, align 8
  store double 0.000000e+00, ptr %32, align 8
  store i32 0, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  br label %33

33:                                               ; preds = %81, %30
  %34 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %35 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %36 = icmp ult i32 %34, %35
  br i1 %36, label %37, label %84

37:                                               ; preds = %33
  %38 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %15, i32 0, i32 0
  %39 = load double, ptr %38, align 8
  %40 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %15, i32 0, i32 1
  %41 = load double, ptr %40, align 8
  %42 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %43 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %44 = mul i32 %42, %43
  %45 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %46 = add i32 %44, %45
  %47 = zext i32 %46 to i64
  %48 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %25, i64 %47
  %49 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %48, i32 0, i32 0
  %50 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %48, i32 0, i32 1
  store double %39, ptr %49, align 16
  store double %41, ptr %50, align 8
  %51 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %52 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %53 = zext i32 %52 to i64
  %54 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %51, i64 %53
  %55 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %54, i32 0, i32 0
  %56 = load double, ptr %55, align 8
  %57 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %54, i32 0, i32 1
  %58 = load double, ptr %57, align 8
  %59 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %15, i32 0, i32 0
  %60 = load double, ptr %59, align 8
  %61 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %15, i32 0, i32 1
  %62 = load double, ptr %61, align 8
  %63 = fmul double %60, %56
  %64 = fmul double %62, %58
  %65 = fmul double %60, %58
  %66 = fmul double %62, %56
  %67 = fsub double %63, %64
  %68 = fadd double %65, %66
  %69 = fcmp uno double %67, %67
  br i1 %69, label %70, label %76, !prof !11

70:                                               ; preds = %37
  %71 = fcmp uno double %68, %68
  br i1 %71, label %72, label %76, !prof !11

72:                                               ; preds = %70
  %73 = call { double, double } @__muldc3(double noundef %60, double noundef %62, double noundef %56, double noundef %58) #5
  %74 = extractvalue { double, double } %73, 0
  %75 = extractvalue { double, double } %73, 1
  br label %76

76:                                               ; preds = %72, %70, %37
  %77 = phi double [ %67, %37 ], [ %67, %70 ], [ %74, %72 ]
  %78 = phi double [ %68, %37 ], [ %68, %70 ], [ %75, %72 ]
  %79 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %15, i32 0, i32 0
  %80 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %15, i32 0, i32 1
  store double %77, ptr %79, align 8
  store double %78, ptr %80, align 8
  br label %81

81:                                               ; preds = %76
  %82 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %83 = add i32 %82, 1
  store i32 %83, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  br label %33, !llvm.loop !12

84:                                               ; preds = %33
  br label %85

85:                                               ; preds = %84
  %86 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %87 = add i32 %86, 1
  store i32 %87, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  br label %26, !llvm.loop !14

88:                                               ; preds = %26
  %89 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %90 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %91 = mul i32 %89, %90
  %92 = zext i32 %91 to i64
  %93 = alloca { double, double }, i64 %92, align 16
  store i64 %92, ptr %16, align 8
  %94 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %95 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %96 = mul i32 %94, %95
  %97 = zext i32 %96 to i64
  %98 = mul i64 %97, 16
  call void @llvm.memmove.p0.p0.i64(ptr align 16 %93, ptr align 16 %25, i64 %98, i1 false)
  %99 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %100 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %101 = call i32 @matrixc_trans(ptr noundef %93, i32 noundef %99, i32 noundef %100)
  %102 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %103 = zext i32 %102 to i64
  %104 = alloca { double, double }, i64 %103, align 16
  store i64 %103, ptr %17, align 8
  %105 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %106 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %107 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %108 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %109 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %110 = call i32 @matrixc_mul(ptr noundef %93, i32 noundef %105, i32 noundef %106, ptr noundef %107, i32 noundef %108, i32 noundef 1, ptr noundef %104, i32 noundef %109, i32 noundef 1)
  %111 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %112 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %113 = mul i32 %111, %112
  %114 = zext i32 %113 to i64
  %115 = alloca { double, double }, i64 %114, align 16
  store i64 %114, ptr %18, align 8
  %116 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %117 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %118 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %119 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %120 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %121 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %122 = call i32 @matrixc_mul(ptr noundef %93, i32 noundef %116, i32 noundef %117, ptr noundef %25, i32 noundef %118, i32 noundef %119, ptr noundef %115, i32 noundef %120, i32 noundef %121)
  %123 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %124 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %125 = mul i32 %123, %124
  %126 = zext i32 %125 to i64
  %127 = alloca { double, double }, i64 %126, align 16
  store i64 %126, ptr %19, align 8
  %128 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %129 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %130 = mul i32 %128, %129
  %131 = zext i32 %130 to i64
  %132 = mul i64 %131, 16
  call void @llvm.memmove.p0.p0.i64(ptr align 16 %127, ptr align 16 %115, i64 %132, i1 false)
  %133 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %134 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %135 = call i32 @matrixc_inv(ptr noundef %127, i32 noundef %133, i32 noundef %134)
  %136 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %137 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %138 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %139 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %140 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %141 = call i32 @matrixc_mul(ptr noundef %127, i32 noundef %136, i32 noundef %137, ptr noundef %104, i32 noundef %138, i32 noundef 1, ptr noundef %139, i32 noundef %140, i32 noundef 1)
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 16, ptr %15) #5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %14) #5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %13) #5
  %142 = load ptr, ptr %11, align 8
  call void @llvm.stackrestore.p0(ptr %142)
  ret i32 0
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn
declare ptr @llvm.stacksave.p0() #2

; Function Attrs: nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.memmove.p0.p0.i64(ptr nocapture writeonly, ptr nocapture readonly, i64, i1 immarg) #3

declare i32 @matrixc_trans(ptr noundef, i32 noundef, i32 noundef) #4

declare i32 @matrixc_mul(ptr noundef, i32 noundef, i32 noundef, ptr noundef, i32 noundef, i32 noundef, ptr noundef, i32 noundef, i32 noundef) #4

declare i32 @matrixc_inv(ptr noundef, i32 noundef, i32 noundef) #4

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn
declare void @llvm.stackrestore.p0(ptr) #2

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 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn }
attributes #3 = { nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #4 = { "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 #5 = { 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 = !{!"branch_weights", i32 1, i32 1048575}
!12 = distinct !{!12, !13}
!13 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!14 = distinct !{!14, !13}


; 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_fit(ptr nocapture noundef readonly %0, ptr noundef %1, i32 noundef %2, ptr noundef %3, i32 noundef %4) local_unnamed_addr #0 {
  %6 = mul i32 %4, %2
  %7 = zext i32 %6 to i64
  %8 = alloca { double, double }, i64 %7, align 16
  %.not = icmp eq i32 %2, 0
  %.not54 = icmp eq i32 %4, 0
  %or.cond = or i1 %.not, %.not54
  br i1 %or.cond, label %._crit_edge53, label %.preheader.us.preheader

.preheader.us.preheader:                          ; preds = %5
  %wide.trip.count60 = zext i32 %2 to i64
  %wide.trip.count = zext i32 %4 to i64
  br label %.preheader.us

.preheader.us:                                    ; preds = %.preheader.us.preheader, %._crit_edge.us
  %indvars.iv57 = phi i64 [ 0, %.preheader.us.preheader ], [ %indvars.iv.next58, %._crit_edge.us ]
  %9 = trunc nuw i64 %indvars.iv57 to i32
  %10 = mul i32 %9, %4
  %11 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %0, i64 %indvars.iv57
  %12 = getelementptr inbounds i8, ptr %11, i64 8
  br label %13

13:                                               ; preds = %.preheader.us, %34
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.preheader.us ], [ %indvars.iv.next, %34 ]
  %.sroa.6.050.us = phi double [ 0.000000e+00, %.preheader.us ], [ %36, %34 ]
  %.sroa.0.049.us = phi double [ 1.000000e+00, %.preheader.us ], [ %35, %34 ]
  %14 = trunc nuw i64 %indvars.iv to i32
  %15 = add i32 %10, %14
  %16 = zext i32 %15 to i64
  %17 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %8, i64 %16
  %18 = getelementptr inbounds i8, ptr %17, i64 8
  store double %.sroa.0.049.us, ptr %17, align 16
  store double %.sroa.6.050.us, ptr %18, align 8
  %19 = load double, ptr %11, align 8
  %20 = load double, ptr %12, align 8
  %21 = fmul double %.sroa.0.049.us, %19
  %22 = fmul double %.sroa.6.050.us, %20
  %23 = fmul double %.sroa.0.049.us, %20
  %24 = fmul double %.sroa.6.050.us, %19
  %25 = fsub double %21, %22
  %26 = fadd double %24, %23
  %27 = fcmp uno double %25, 0.000000e+00
  br i1 %27, label %28, label %34, !prof !5

28:                                               ; preds = %13
  %29 = fcmp uno double %26, 0.000000e+00
  br i1 %29, label %30, label %34, !prof !5

30:                                               ; preds = %28
  %31 = tail call { double, double } @__muldc3(double noundef %.sroa.0.049.us, double noundef %.sroa.6.050.us, double noundef %19, double noundef %20) #3
  %32 = extractvalue { double, double } %31, 0
  %33 = extractvalue { double, double } %31, 1
  br label %34

34:                                               ; preds = %30, %28, %13
  %35 = phi double [ %25, %13 ], [ %25, %28 ], [ %32, %30 ]
  %36 = phi double [ %26, %13 ], [ %26, %28 ], [ %33, %30 ]
  %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 %13, !llvm.loop !6

._crit_edge.us:                                   ; preds = %34
  %indvars.iv.next58 = add nuw nsw i64 %indvars.iv57, 1
  %exitcond61.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next58, %wide.trip.count60
  br i1 %exitcond61.not, label %._crit_edge53, label %.preheader.us, !llvm.loop !8

._crit_edge53:                                    ; preds = %._crit_edge.us, %5
  %37 = alloca { double, double }, i64 %7, align 16
  %38 = shl nuw nsw i64 %7, 4
  call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr nonnull align 16 %37, ptr nonnull align 16 %8, i64 %38, i1 false)
  %39 = call i32 @matrixc_trans(ptr noundef nonnull %37, i32 noundef %2, i32 noundef %4) #3
  %40 = zext i32 %4 to i64
  %41 = alloca { double, double }, i64 %40, align 16
  %42 = call i32 @matrixc_mul(ptr noundef nonnull %37, i32 noundef %4, i32 noundef %2, ptr noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef 1, ptr noundef nonnull %41, i32 noundef %4, i32 noundef 1) #3
  %43 = mul i32 %4, %4
  %44 = zext i32 %43 to i64
  %45 = alloca { double, double }, i64 %44, align 16
  %46 = call i32 @matrixc_mul(ptr noundef nonnull %37, i32 noundef %4, i32 noundef %2, ptr noundef nonnull %8, i32 noundef %2, i32 noundef %4, ptr noundef nonnull %45, i32 noundef %4, i32 noundef %4) #3
  %47 = alloca { double, double }, i64 %44, align 16
  %48 = shl nuw nsw i64 %44, 4
  call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr nonnull align 16 %47, ptr nonnull align 16 %45, i64 %48, i1 false)
  %49 = call i32 @matrixc_inv(ptr noundef nonnull %47, i32 noundef %4, i32 noundef %4) #3
  %50 = call i32 @matrixc_mul(ptr noundef nonnull %47, i32 noundef %4, i32 noundef %4, ptr noundef nonnull %41, i32 noundef %4, i32 noundef 1, ptr noundef %3, i32 noundef %4, i32 noundef 1) #3
  ret i32 0
}

declare i32 @matrixc_trans(ptr noundef, i32 noundef, i32 noundef) local_unnamed_addr #1

declare i32 @matrixc_mul(ptr noundef, i32 noundef, i32 noundef, ptr noundef, i32 noundef, i32 noundef, ptr noundef, i32 noundef, i32 noundef) local_unnamed_addr #1

declare i32 @matrixc_inv(ptr noundef, i32 noundef, i32 noundef) local_unnamed_addr #1

; 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) #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" }
attributes #1 = { "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 = { nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
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 = !{!"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,IPSCCPPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,JumpThreadingPass,LICMPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyCFGPass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,MemCpyOptPass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass