; 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: nocallback nofree nosync nounwind willreturn
declare ptr @llvm.stacksave.p0() #1

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn
declare void @llvm.stackrestore.p0(ptr) #1

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local i32 @polyc_expandroots(ptr noundef, i32 noundef, ptr noundef) #2

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local i32 @polyc_expandroots2(ptr noundef %0, ptr noundef %1, i32 noundef %2, ptr noundef %3) #2 {
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca ptr, align 8
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca { double, double }, align 8
  %11 = alloca ptr, align 8
  %12 = alloca i64, align 8
  store ptr %0, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  store i32 %2, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  store ptr %3, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 16, ptr %10) #3
  %13 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %10, i32 0, i32 0
  %14 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %10, i32 0, i32 1
  store double 1.000000e+00, ptr %13, align 8
  store double 0.000000e+00, ptr %14, align 8
  %15 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %16 = zext i32 %15 to i64
  %17 = call ptr @llvm.stacksave.p0()
  store ptr %17, ptr %11, align 8
  %18 = alloca { double, double }, i64 %16, align 16
  store i64 %16, ptr %12, align 8
  store i32 0, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %19

19:                                               ; preds = %80, %4
  %20 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %21 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %22 = icmp ult i32 %20, %21
  br i1 %22, label %23, label %83

23:                                               ; preds = %19
  %24 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %25 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %26 = zext i32 %25 to i64
  %27 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %24, i64 %26
  %28 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %27, i32 0, i32 0
  %29 = load double, ptr %28, align 8
  %30 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %27, i32 0, i32 1
  %31 = load double, ptr %30, align 8
  %32 = fneg double %29
  %33 = fneg double %31
  %34 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %10, i32 0, i32 0
  %35 = load double, ptr %34, align 8
  %36 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %10, i32 0, i32 1
  %37 = load double, ptr %36, align 8
  %38 = fmul double %35, %32
  %39 = fmul double %37, %33
  %40 = fmul double %35, %33
  %41 = fmul double %37, %32
  %42 = fsub double %38, %39
  %43 = fadd double %40, %41
  %44 = fcmp uno double %42, %42
  br i1 %44, label %45, label %51, !prof !11

45:                                               ; preds = %23
  %46 = fcmp uno double %43, %43
  br i1 %46, label %47, label %51, !prof !11

47:                                               ; preds = %45
  %48 = call { double, double } @__muldc3(double noundef %35, double noundef %37, double noundef %32, double noundef %33) #3
  %49 = extractvalue { double, double } %48, 0
  %50 = extractvalue { double, double } %48, 1
  br label %51

51:                                               ; preds = %47, %45, %23
  %52 = phi double [ %42, %23 ], [ %42, %45 ], [ %49, %47 ]
  %53 = phi double [ %43, %23 ], [ %43, %45 ], [ %50, %47 ]
  %54 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %10, i32 0, i32 0
  %55 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %10, i32 0, i32 1
  store double %52, ptr %54, align 8
  store double %53, ptr %55, align 8
  %56 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %57 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %58 = zext i32 %57 to i64
  %59 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %56, i64 %58
  %60 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %59, i32 0, i32 0
  %61 = load double, ptr %60, align 8
  %62 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %59, i32 0, i32 1
  %63 = load double, ptr %62, align 8
  %64 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %65 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %66 = zext i32 %65 to i64
  %67 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %64, i64 %66
  %68 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %67, i32 0, i32 0
  %69 = load double, ptr %68, align 8
  %70 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %67, i32 0, i32 1
  %71 = load double, ptr %70, align 8
  %72 = call { double, double } @__divdc3(double noundef %61, double noundef %63, double noundef %69, double noundef %71) #3
  %73 = extractvalue { double, double } %72, 0
  %74 = extractvalue { double, double } %72, 1
  %75 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %76 = zext i32 %75 to i64
  %77 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %18, i64 %76
  %78 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %77, i32 0, i32 0
  %79 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %77, i32 0, i32 1
  store double %73, ptr %78, align 16
  store double %74, ptr %79, align 8
  br label %80

80:                                               ; preds = %51
  %81 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %82 = add i32 %81, 1
  store i32 %82, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %19, !llvm.loop !12

83:                                               ; preds = %19
  %84 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %85 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %86 = call i32 @polyc_expandroots(ptr noundef %18, i32 noundef %84, ptr noundef %85)
  store i32 0, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %87

87:                                               ; preds = %123, %83
  %88 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %89 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %90 = add i32 %89, 1
  %91 = icmp ult i32 %88, %90
  br i1 %91, label %92, label %126

92:                                               ; preds = %87
  %93 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %10, i32 0, i32 0
  %94 = load double, ptr %93, align 8
  %95 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %10, i32 0, i32 1
  %96 = load double, ptr %95, align 8
  %97 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %98 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %99 = zext i32 %98 to i64
  %100 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %97, i64 %99
  %101 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %100, i32 0, i32 0
  %102 = load double, ptr %101, align 8
  %103 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %100, i32 0, i32 1
  %104 = load double, ptr %103, align 8
  %105 = fmul double %102, %94
  %106 = fmul double %104, %96
  %107 = fmul double %102, %96
  %108 = fmul double %104, %94
  %109 = fsub double %105, %106
  %110 = fadd double %107, %108
  %111 = fcmp uno double %109, %109
  br i1 %111, label %112, label %118, !prof !11

112:                                              ; preds = %92
  %113 = fcmp uno double %110, %110
  br i1 %113, label %114, label %118, !prof !11

114:                                              ; preds = %112
  %115 = call { double, double } @__muldc3(double noundef %102, double noundef %104, double noundef %94, double noundef %96) #3
  %116 = extractvalue { double, double } %115, 0
  %117 = extractvalue { double, double } %115, 1
  br label %118

118:                                              ; preds = %114, %112, %92
  %119 = phi double [ %109, %92 ], [ %109, %112 ], [ %116, %114 ]
  %120 = phi double [ %110, %92 ], [ %110, %112 ], [ %117, %114 ]
  %121 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %100, i32 0, i32 0
  %122 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %100, i32 0, i32 1
  store double %119, ptr %121, align 8
  store double %120, ptr %122, align 8
  br label %123

123:                                              ; preds = %118
  %124 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %125 = add i32 %124, 1
  store i32 %125, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %87, !llvm.loop !14

126:                                              ; preds = %87
  %127 = load ptr, ptr %11, align 8
  call void @llvm.stackrestore.p0(ptr %127)
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 16, ptr %10) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #3
  ret i32 0
}

declare { double, double } @__divdc3(double, double, double, double)

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

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local noundef i32 @polyc_expandroots2(ptr nocapture noundef readonly %0, ptr nocapture noundef readonly %1, i32 noundef %2, ptr noundef %3) local_unnamed_addr #0 {
  %5 = zext i32 %2 to i64
  %6 = alloca { double, double }, i64 %5, align 16
  %.not = icmp eq i32 %2, 0
  br i1 %.not, label %._crit_edge.thread, label %.lr.ph

._crit_edge.thread:                               ; preds = %4
  %7 = call i32 @polyc_expandroots(ptr noundef nonnull %6, i32 noundef %2, ptr noundef %3)
  br label %.lr.ph27.preheader

.lr.ph:                                           ; preds = %4, %27
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next, %27 ], [ 0, %4 ]
  %.sroa.6.022 = phi double [ %31, %27 ], [ 0.000000e+00, %4 ]
  %.sroa.0.021 = phi double [ %30, %27 ], [ 1.000000e+00, %4 ]
  %8 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %1, i64 %indvars.iv
  %9 = load double, ptr %8, align 8
  %10 = getelementptr inbounds i8, ptr %8, i64 8
  %11 = load double, ptr %10, align 8
  %12 = fneg double %9
  %13 = fneg double %11
  %14 = fmul double %.sroa.6.022, %12
  %15 = fmul double %.sroa.6.022, %11
  %16 = fmul double %.sroa.0.021, %9
  %17 = fsub double %15, %16
  %18 = fmul double %.sroa.0.021, %11
  %19 = fsub double %14, %18
  %20 = fcmp uno double %17, 0.000000e+00
  br i1 %20, label %21, label %27, !prof !5

21:                                               ; preds = %.lr.ph
  %22 = fcmp uno double %19, 0.000000e+00
  br i1 %22, label %23, label %27, !prof !5

23:                                               ; preds = %21
  %24 = tail call { double, double } @__muldc3(double noundef %.sroa.0.021, double noundef %.sroa.6.022, double noundef %12, double noundef %13) #1
  %25 = extractvalue { double, double } %24, 0
  %26 = extractvalue { double, double } %24, 1
  %.pre = load double, ptr %8, align 8
  %.pre37 = load double, ptr %10, align 8
  br label %27

27:                                               ; preds = %23, %21, %.lr.ph
  %28 = phi double [ %11, %.lr.ph ], [ %11, %21 ], [ %.pre37, %23 ]
  %29 = phi double [ %9, %.lr.ph ], [ %9, %21 ], [ %.pre, %23 ]
  %30 = phi double [ %17, %.lr.ph ], [ %17, %21 ], [ %25, %23 ]
  %31 = phi double [ %19, %.lr.ph ], [ %19, %21 ], [ %26, %23 ]
  %32 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %33 = load double, ptr %32, align 8
  %34 = getelementptr inbounds i8, ptr %32, i64 8
  %35 = load double, ptr %34, align 8
  %36 = tail call { double, double } @__divdc3(double noundef %33, double noundef %35, double noundef %29, double noundef %28) #1
  %37 = extractvalue { double, double } %36, 0
  %38 = extractvalue { double, double } %36, 1
  %39 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %6, i64 %indvars.iv
  %40 = getelementptr inbounds i8, ptr %39, i64 8
  store double %37, ptr %39, align 16
  store double %38, ptr %40, align 8
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next, %5
  br i1 %exitcond.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph, !llvm.loop !6

._crit_edge:                                      ; preds = %27
  %41 = call i32 @polyc_expandroots(ptr noundef nonnull %6, i32 noundef %2, ptr noundef %3)
  %42 = add i32 %2, 1
  %.not29 = icmp eq i32 %42, 0
  br i1 %.not29, label %._crit_edge28, label %.lr.ph27.preheader

.lr.ph27.preheader:                               ; preds = %._crit_edge.thread, %._crit_edge
  %43 = phi i32 [ 1, %._crit_edge.thread ], [ %42, %._crit_edge ]
  %.sroa.6.0.lcssa42 = phi double [ 0.000000e+00, %._crit_edge.thread ], [ %31, %._crit_edge ]
  %.sroa.0.0.lcssa41 = phi double [ 1.000000e+00, %._crit_edge.thread ], [ %30, %._crit_edge ]
  %wide.trip.count35 = zext i32 %43 to i64
  br label %.lr.ph27

.lr.ph27:                                         ; preds = %.lr.ph27.preheader, %61
  %indvars.iv32 = phi i64 [ 0, %.lr.ph27.preheader ], [ %indvars.iv.next33, %61 ]
  %44 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %3, i64 %indvars.iv32
  %45 = load double, ptr %44, align 8
  %46 = getelementptr inbounds i8, ptr %44, i64 8
  %47 = load double, ptr %46, align 8
  %48 = fmul double %.sroa.0.0.lcssa41, %45
  %49 = fmul double %.sroa.6.0.lcssa42, %47
  %50 = fmul double %.sroa.6.0.lcssa42, %45
  %51 = fmul double %.sroa.0.0.lcssa41, %47
  %52 = fsub double %48, %49
  %53 = fadd double %50, %51
  %54 = fcmp uno double %52, 0.000000e+00
  br i1 %54, label %55, label %61, !prof !5

55:                                               ; preds = %.lr.ph27
  %56 = fcmp uno double %53, 0.000000e+00
  br i1 %56, label %57, label %61, !prof !5

57:                                               ; preds = %55
  %58 = call { double, double } @__muldc3(double noundef %45, double noundef %47, double noundef %.sroa.0.0.lcssa41, double noundef %.sroa.6.0.lcssa42) #1
  %59 = extractvalue { double, double } %58, 0
  %60 = extractvalue { double, double } %58, 1
  br label %61

61:                                               ; preds = %57, %55, %.lr.ph27
  %62 = phi double [ %52, %.lr.ph27 ], [ %52, %55 ], [ %59, %57 ]
  %63 = phi double [ %53, %.lr.ph27 ], [ %53, %55 ], [ %60, %57 ]
  store double %62, ptr %44, align 8
  store double %63, ptr %46, align 8
  %indvars.iv.next33 = add nuw nsw i64 %indvars.iv32, 1
  %exitcond36.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next33, %wide.trip.count35
  br i1 %exitcond36.not, label %._crit_edge28, label %.lr.ph27, !llvm.loop !8

._crit_edge28:                                    ; preds = %61, %._crit_edge
  ret i32 0
}

declare { double, double } @__divdc3(double, double, double, double) local_unnamed_addr

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 = { 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: ADCEPass,CorrelatedValuePropagationPass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LICMPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass