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

; 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
define dso_local i32 @liquid_is_prime(i32 noundef %0) #0 {
  %2 = alloca i32, align 4
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %6 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %7 = icmp ule i32 %6, 1
  br i1 %7, label %8, label %9

8:                                                ; preds = %1
  store i32 0, ptr %2, align 4
  br label %50

9:                                                ; preds = %1
  %10 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %11 = icmp ule i32 %10, 3
  br i1 %11, label %12, label %13

12:                                               ; preds = %9
  store i32 1, ptr %2, align 4
  br label %50

13:                                               ; preds = %9
  %14 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %15 = and i32 %14, 1
  %16 = icmp ne i32 %15, 0
  br i1 %16, label %18, label %17

17:                                               ; preds = %13
  store i32 0, ptr %2, align 4
  br label %50

18:                                               ; preds = %13
  %19 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %20 = urem i32 %19, 3
  %21 = icmp ne i32 %20, 0
  br i1 %21, label %23, label %22

22:                                               ; preds = %18
  store i32 0, ptr %2, align 4
  br label %50

23:                                               ; preds = %18
  br label %24

24:                                               ; preds = %23
  br label %25

25:                                               ; preds = %24
  br label %26

26:                                               ; preds = %25
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %4) #2
  store i32 5, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %27

27:                                               ; preds = %45, %26
  %28 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %29 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %30 = mul i32 %28, %29
  %31 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %32 = icmp ule i32 %30, %31
  br i1 %32, label %33, label %48

33:                                               ; preds = %27
  %34 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %35 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %36 = urem i32 %34, %35
  %37 = icmp eq i32 %36, 0
  br i1 %37, label %44, label %38

38:                                               ; preds = %33
  %39 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %40 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %41 = add i32 %40, 2
  %42 = urem i32 %39, %41
  %43 = icmp eq i32 %42, 0
  br i1 %43, label %44, label %45

44:                                               ; preds = %38, %33
  store i32 0, ptr %2, align 4
  store i32 1, ptr %5, align 4
  br label %49

45:                                               ; preds = %38
  %46 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %47 = add i32 %46, 6
  store i32 %47, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %27, !llvm.loop !9

48:                                               ; preds = %27
  store i32 1, ptr %2, align 4
  store i32 1, ptr %5, align 4
  br label %49

49:                                               ; preds = %48, %44
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %4) #2
  br label %50

50:                                               ; preds = %49, %22, %17, %12, %8
  %51 = load i32, ptr %2, align 4
  ret i32 %51
}

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


; 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(none) uwtable
define dso_local range(i32 0, 2) i32 @liquid_is_prime(i32 noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  %2 = icmp ult i32 %0, 2
  br i1 %2, label %.loopexit, label %3

3:                                                ; preds = %1
  %4 = icmp ult i32 %0, 4
  br i1 %4, label %.loopexit, label %5

5:                                                ; preds = %3
  %6 = and i32 %0, 1
  %.not = icmp eq i32 %6, 0
  %7 = urem i32 %0, 3
  %.not15 = icmp eq i32 %7, 0
  %or.cond = or i1 %.not, %.not15
  br i1 %or.cond, label %.loopexit, label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %5
  %.not1617 = icmp ult i32 %0, 25
  br i1 %.not1617, label %.loopexit, label %.lr.ph

8:                                                ; preds = %13
  %9 = add i32 %.018, 6
  %10 = mul i32 %9, %9
  %.not16 = icmp ugt i32 %10, %0
  br i1 %.not16, label %.loopexit, label %.lr.ph, !llvm.loop !5

.lr.ph:                                           ; preds = %.preheader, %8
  %.018 = phi i32 [ %9, %8 ], [ 5, %.preheader ]
  %11 = urem i32 %0, %.018
  %12 = icmp eq i32 %11, 0
  br i1 %12, label %.loopexit, label %13

13:                                               ; preds = %.lr.ph
  %14 = add i32 %.018, 2
  %15 = urem i32 %0, %14
  %16 = icmp eq i32 %15, 0
  br i1 %16, label %.loopexit, label %8

.loopexit:                                        ; preds = %8, %.lr.ph, %13, %.preheader, %5, %3, %1
  %.1 = phi i32 [ 0, %1 ], [ 1, %3 ], [ 0, %5 ], [ 1, %.preheader ], [ 1, %8 ], [ 0, %.lr.ph ], [ 0, %13 ]
  ret i32 %.1
}

attributes #0 = { nofree norecurse nosync nounwind memory(none) 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"}


; Effective O3 passes: GlobalOptPass,IPSCCPPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,JumpThreadingPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,SROAPass,SimplifyCFGPass