; 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"

@.str = external hidden unnamed_addr constant [88 x i8], align 1
@.str.3 = external hidden unnamed_addr constant [40 x i8], align 1

; 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

declare i32 @liquid_error_fl(i32 noundef, ptr noundef, i32 noundef, ptr noundef, ...) #1

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local i32 @liquid_gcd(i32 noundef %0, i32 noundef %1) #2 {
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %8 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %9 = icmp eq i32 %8, 0
  br i1 %9, label %13, label %10

10:                                               ; preds = %2
  %11 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %12 = icmp eq i32 %11, 0
  br i1 %12, label %13, label %17

13:                                               ; preds = %10, %2
  %14 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %15 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %16 = call i32 (i32, ptr, i32, ptr, ...) @liquid_error_fl(i32 noundef 3, ptr noundef @.str, i32 noundef 121, ptr noundef @.str.3, i32 noundef %14, i32 noundef %15)
  store i32 0, ptr %3, align 4
  br label %78

17:                                               ; preds = %10
  %18 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %19 = icmp eq i32 %18, 1
  br i1 %19, label %23, label %20

20:                                               ; preds = %17
  %21 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %22 = icmp eq i32 %21, 1
  br i1 %22, label %23, label %24

23:                                               ; preds = %20, %17
  store i32 1, ptr %3, align 4
  br label %78

24:                                               ; preds = %20
  %25 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %26 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %27 = icmp eq i32 %25, %26
  br i1 %27, label %28, label %30

28:                                               ; preds = %24
  %29 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  store i32 %29, ptr %3, align 4
  br label %78

30:                                               ; preds = %24
  %31 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %32 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %33 = icmp ult i32 %31, %32
  br i1 %33, label %34, label %38

34:                                               ; preds = %30
  %35 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %36 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %37 = call i32 @liquid_gcd(i32 noundef %35, i32 noundef %36)
  store i32 %37, ptr %3, align 4
  br label %78

38:                                               ; preds = %30
  br label %39

39:                                               ; preds = %38
  br label %40

40:                                               ; preds = %39
  br label %41

41:                                               ; preds = %40
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #3
  store i32 1, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #3
  store i32 2, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %42

42:                                               ; preds = %69, %41
  %43 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %44 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %45 = icmp ule i32 %43, %44
  br i1 %45, label %46, label %76

46:                                               ; preds = %42
  br label %47

47:                                               ; preds = %59, %46
  %48 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %49 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %50 = urem i32 %48, %49
  %51 = icmp eq i32 %50, 0
  br i1 %51, label %52, label %57

52:                                               ; preds = %47
  %53 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %54 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %55 = urem i32 %53, %54
  %56 = icmp eq i32 %55, 0
  br label %57

57:                                               ; preds = %52, %47
  %58 = phi i1 [ false, %47 ], [ %56, %52 ]
  br i1 %58, label %59, label %69

59:                                               ; preds = %57
  %60 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %61 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %62 = udiv i32 %61, %60
  store i32 %62, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %63 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %64 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %65 = udiv i32 %64, %63
  store i32 %65, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %66 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %67 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %68 = mul i32 %67, %66
  store i32 %68, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %47, !llvm.loop !9

69:                                               ; preds = %57
  %70 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %71 = icmp eq i32 %70, 2
  %72 = zext i1 %71 to i64
  %73 = select i1 %71, i32 1, i32 2
  %74 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %75 = add i32 %74, %73
  store i32 %75, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %42, !llvm.loop !11

76:                                               ; preds = %42
  %77 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  store i32 %77, ptr %3, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #3
  br label %78

78:                                               ; preds = %76, %34, %28, %23, %13
  %79 = load i32, ptr %3, align 4
  ret i32 %79
}

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
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 = { 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 #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 = !{!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"}
!11 = distinct !{!11, !10}


; 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"

@.str = external hidden unnamed_addr constant [88 x i8], align 1
@.str.3 = external hidden unnamed_addr constant [40 x i8], align 1

declare i32 @liquid_error_fl(i32 noundef, ptr noundef, i32 noundef, ptr noundef, ...) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local i32 @liquid_gcd(i32 noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #1 {
  br label %tailrecurse

tailrecurse:                                      ; preds = %12, %2
  %.tr = phi i32 [ %0, %2 ], [ %.tr40, %12 ]
  %.tr40 = phi i32 [ %1, %2 ], [ %.tr, %12 ]
  %3 = icmp eq i32 %.tr, 0
  %4 = icmp eq i32 %.tr40, 0
  %or.cond = or i1 %3, %4
  br i1 %or.cond, label %5, label %7

5:                                                ; preds = %tailrecurse
  %6 = tail call i32 (i32, ptr, i32, ptr, ...) @liquid_error_fl(i32 noundef 3, ptr noundef nonnull @.str, i32 noundef 121, ptr noundef nonnull @.str.3, i32 noundef %.tr, i32 noundef %.tr40) #2
  br label %.loopexit

7:                                                ; preds = %tailrecurse
  %8 = icmp eq i32 %.tr, 1
  %9 = icmp eq i32 %.tr40, 1
  %or.cond3 = or i1 %8, %9
  br i1 %or.cond3, label %.loopexit, label %10

10:                                               ; preds = %7
  %11 = icmp eq i32 %.tr, %.tr40
  br i1 %11, label %.loopexit, label %12

12:                                               ; preds = %10
  %13 = icmp ult i32 %.tr, %.tr40
  br i1 %13, label %tailrecurse, label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %12, %.critedge
  %.060 = phi i32 [ %26, %.critedge ], [ 2, %12 ]
  %.03259 = phi i32 [ %.1.lcssa, %.critedge ], [ 1, %12 ]
  %.03358 = phi i32 [ %.134.lcssa, %.critedge ], [ %.tr40, %12 ]
  %.03557 = phi i32 [ %.136.lcssa, %.critedge ], [ %.tr, %12 ]
  %14 = urem i32 %.03557, %.060
  %15 = icmp eq i32 %14, 0
  br i1 %15, label %.lr.ph, label %.critedge

.lr.ph:                                           ; preds = %.preheader, %19
  %.149 = phi i32 [ %21, %19 ], [ %.03259, %.preheader ]
  %.13448 = phi i32 [ %17, %19 ], [ %.03358, %.preheader ]
  %.13647 = phi i32 [ %20, %19 ], [ %.03557, %.preheader ]
  %16 = urem i32 %.13448, %.060
  %17 = udiv i32 %.13448, %.060
  %18 = icmp eq i32 %16, 0
  br i1 %18, label %19, label %.critedge

19:                                               ; preds = %.lr.ph
  %20 = udiv i32 %.13647, %.060
  %21 = mul i32 %.149, %.060
  %22 = urem i32 %20, %.060
  %23 = icmp eq i32 %22, 0
  br i1 %23, label %.lr.ph, label %.critedge, !llvm.loop !5

.critedge:                                        ; preds = %.lr.ph, %19, %.preheader
  %.136.lcssa = phi i32 [ %.03557, %.preheader ], [ %20, %19 ], [ %.13647, %.lr.ph ]
  %.134.lcssa = phi i32 [ %.03358, %.preheader ], [ %17, %19 ], [ %.13448, %.lr.ph ]
  %.1.lcssa = phi i32 [ %.03259, %.preheader ], [ %21, %19 ], [ %.149, %.lr.ph ]
  %24 = icmp eq i32 %.060, 2
  %25 = select i1 %24, i32 1, i32 2
  %26 = add i32 %25, %.060
  %.not = icmp ugt i32 %26, %.134.lcssa
  br i1 %.not, label %.loopexit, label %.preheader, !llvm.loop !7

.loopexit:                                        ; preds = %10, %7, %.critedge, %5
  %.037 = phi i32 [ 0, %5 ], [ %.1.lcssa, %.critedge ], [ %.tr, %10 ], [ 1, %7 ]
  ret i32 %.037
}

attributes #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 = { 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 = distinct !{!5, !6}
!6 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!7 = distinct !{!7, !6}


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