; LLVM IR from arasgungore/filters-and-fractals :: main (fillRegion)

; 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"

%struct.PPMPixel = type { i8, i8, i8 }
%struct.PPMImage = type { i32, i32, ptr }

; 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

; 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) #1

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local void @putPixel(i32 noundef, i32 noundef, ptr noundef, i24) #2

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local i32 @arePixelsEqual(i24, i24) #2

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local void @fillRegion(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i24 %2, i24 %3, ptr noundef %4) #2 {
  %6 = alloca %struct.PPMPixel, align 1
  %7 = alloca %struct.PPMPixel, align 1
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca ptr, align 8
  %11 = alloca i32, align 4
  %12 = alloca i24, align 4
  %13 = alloca i24, align 4
  %14 = alloca i24, align 4
  %15 = alloca i24, align 4
  %16 = alloca i24, align 4
  %17 = alloca i24, align 4
  %18 = alloca i24, align 4
  %19 = alloca i24, align 4
  %20 = alloca i24, align 4
  %21 = alloca i24, align 4
  %22 = alloca i24, align 4
  %23 = alloca i24, align 4
  %24 = alloca i24, align 4
  store i24 %2, ptr %6, align 1
  store i24 %3, ptr %7, align 1
  store i32 %0, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  store ptr %4, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #3
  %25 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %26 = getelementptr inbounds %struct.PPMImage, ptr %25, i32 0, i32 0
  %27 = load i32, ptr %26, align 8, !tbaa !11
  %28 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %29 = getelementptr inbounds %struct.PPMImage, ptr %28, i32 0, i32 1
  %30 = load i32, ptr %29, align 4, !tbaa !13
  %31 = mul i32 %27, %30
  %32 = urem i32 %31, 4
  %33 = icmp eq i32 %32, 0
  br i1 %33, label %34, label %44

34:                                               ; preds = %5
  %35 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %36 = getelementptr inbounds %struct.PPMImage, ptr %35, i32 0, i32 0
  %37 = load i32, ptr %36, align 8, !tbaa !11
  %38 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %39 = getelementptr inbounds %struct.PPMImage, ptr %38, i32 0, i32 1
  %40 = load i32, ptr %39, align 4, !tbaa !13
  %41 = sub i32 %40, 1
  %42 = mul i32 %37, %41
  %43 = udiv i32 %42, 2
  br label %53

44:                                               ; preds = %5
  %45 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %46 = getelementptr inbounds %struct.PPMImage, ptr %45, i32 0, i32 0
  %47 = load i32, ptr %46, align 8, !tbaa !11
  %48 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %49 = getelementptr inbounds %struct.PPMImage, ptr %48, i32 0, i32 1
  %50 = load i32, ptr %49, align 4, !tbaa !13
  %51 = mul i32 %47, %50
  %52 = udiv i32 %51, 2
  br label %53

53:                                               ; preds = %44, %34
  %54 = phi i32 [ %43, %34 ], [ %52, %44 ]
  store i32 %54, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %55 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %56 = getelementptr inbounds %struct.PPMImage, ptr %55, i32 0, i32 2
  %57 = load ptr, ptr %56, align 8, !tbaa !14
  %58 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %59 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %60 = add i32 %58, %59
  %61 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %62 = getelementptr inbounds %struct.PPMImage, ptr %61, i32 0, i32 0
  %63 = load i32, ptr %62, align 8, !tbaa !11
  %64 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %65 = mul i32 %63, %64
  %66 = sub i32 %60, %65
  %67 = sub i32 %66, 1
  %68 = zext i32 %67 to i64
  %69 = getelementptr inbounds %struct.PPMPixel, ptr %57, i64 %68
  call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr align 4 %12, ptr align 1 %69, i64 3, i1 false)
  %70 = load i24, ptr %12, align 4
  call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr align 4 %13, ptr align 1 %7, i64 3, i1 false)
  %71 = load i24, ptr %13, align 4
  %72 = call i32 @arePixelsEqual(i24 %70, i24 %71)
  %73 = icmp ne i32 %72, 0
  br i1 %73, label %74, label %123

74:                                               ; preds = %53
  %75 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %76 = getelementptr inbounds %struct.PPMImage, ptr %75, i32 0, i32 2
  %77 = load ptr, ptr %76, align 8, !tbaa !14
  %78 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %79 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %80 = add i32 %78, %79
  %81 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %82 = getelementptr inbounds %struct.PPMImage, ptr %81, i32 0, i32 0
  %83 = load i32, ptr %82, align 8, !tbaa !11
  %84 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %85 = mul i32 %83, %84
  %86 = sub i32 %80, %85
  %87 = sub i32 %86, 1
  %88 = zext i32 %87 to i64
  %89 = getelementptr inbounds %struct.PPMPixel, ptr %77, i64 %88
  call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr align 4 %14, ptr align 1 %89, i64 3, i1 false)
  %90 = load i24, ptr %14, align 4
  call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr align 4 %15, ptr align 1 %6, i64 3, i1 false)
  %91 = load i24, ptr %15, align 4
  %92 = call i32 @arePixelsEqual(i24 %90, i24 %91)
  %93 = icmp ne i32 %92, 0
  br i1 %93, label %123, label %94

94:                                               ; preds = %74
  %95 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %96 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %97 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr align 4 %16, ptr align 1 %6, i64 3, i1 false)
  %98 = load i24, ptr %16, align 4
  call void @putPixel(i32 noundef %95, i32 noundef %96, ptr noundef %97, i24 %98)
  %99 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %100 = sub nsw i32 %99, 1
  %101 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %102 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr align 4 %17, ptr align 1 %6, i64 3, i1 false)
  %103 = load i24, ptr %17, align 4
  call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr align 4 %18, ptr align 1 %7, i64 3, i1 false)
  %104 = load i24, ptr %18, align 4
  call void @fillRegion(i32 noundef %100, i32 noundef %101, i24 %103, i24 %104, ptr noundef %102)
  %105 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %106 = add nsw i32 %105, 1
  %107 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %108 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr align 4 %19, ptr align 1 %6, i64 3, i1 false)
  %109 = load i24, ptr %19, align 4
  call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr align 4 %20, ptr align 1 %7, i64 3, i1 false)
  %110 = load i24, ptr %20, align 4
  call void @fillRegion(i32 noundef %106, i32 noundef %107, i24 %109, i24 %110, ptr noundef %108)
  %111 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %112 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %113 = sub nsw i32 %112, 1
  %114 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr align 4 %21, ptr align 1 %6, i64 3, i1 false)
  %115 = load i24, ptr %21, align 4
  call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr align 4 %22, ptr align 1 %7, i64 3, i1 false)
  %116 = load i24, ptr %22, align 4
  call void @fillRegion(i32 noundef %111, i32 noundef %113, i24 %115, i24 %116, ptr noundef %114)
  %117 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %118 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %119 = add nsw i32 %118, 1
  %120 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr align 4 %23, ptr align 1 %6, i64 3, i1 false)
  %121 = load i24, ptr %23, align 4
  call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr align 4 %24, ptr align 1 %7, i64 3, i1 false)
  %122 = load i24, ptr %24, align 4
  call void @fillRegion(i32 noundef %117, i32 noundef %119, i24 %121, i24 %122, ptr noundef %120)
  br label %123

123:                                              ; preds = %94, %74, %53
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #3
  ret void
}

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
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 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"any pointer", !7, i64 0}
!11 = !{!12, !6, i64 0}
!12 = !{!"", !6, i64 0, !6, i64 4, !10, i64 8}
!13 = !{!12, !6, i64 4}
!14 = !{!12, !10, i64 8}


; 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"

%struct.PPMPixel = type { i8, i8, i8 }

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local void @putPixel(i32 noundef, i32 noundef, ptr noundef, i24) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local i32 @arePixelsEqual(i24, i24) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local void @fillRegion(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i24 %2, i24 %3, ptr noundef %4) local_unnamed_addr #0 {
  %6 = getelementptr inbounds i8, ptr %4, i64 4
  %7 = getelementptr inbounds i8, ptr %4, i64 8
  %8 = add nsw i32 %0, -1
  %9 = add nsw i32 %0, 1
  br label %tailrecurse

tailrecurse:                                      ; preds = %35, %5
  %.tr66 = phi i32 [ %1, %5 ], [ %37, %35 ]
  %10 = load i32, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %11 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !11
  %12 = mul i32 %11, %10
  %13 = and i32 %12, 3
  %14 = icmp eq i32 %13, 0
  %15 = add i32 %11, -1
  %16 = mul i32 %15, %10
  %.in = select i1 %14, i32 %16, i32 %12
  %17 = lshr i32 %.in, 1
  %18 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !12
  %19 = add i32 %17, %0
  %20 = mul i32 %10, %.tr66
  %21 = xor i32 %20, -1
  %22 = add i32 %19, %21
  %23 = zext i32 %22 to i64
  %24 = getelementptr inbounds %struct.PPMPixel, ptr %18, i64 %23
  %.0.copyload23 = load i24, ptr %24, align 1
  %25 = tail call i32 @arePixelsEqual(i24 %.0.copyload23, i24 %3)
  %.not = icmp eq i32 %25, 0
  br i1 %.not, label %38, label %26

26:                                               ; preds = %tailrecurse
  %27 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !12
  %28 = load i32, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %29 = mul i32 %28, %.tr66
  %30 = xor i32 %29, -1
  %31 = add i32 %19, %30
  %32 = zext i32 %31 to i64
  %33 = getelementptr inbounds %struct.PPMPixel, ptr %27, i64 %32
  %.0.copyload19 = load i24, ptr %33, align 1
  %34 = tail call i32 @arePixelsEqual(i24 %.0.copyload19, i24 %2)
  %.not65 = icmp eq i32 %34, 0
  br i1 %.not65, label %35, label %38

35:                                               ; preds = %26
  tail call void @putPixel(i32 noundef %0, i32 noundef %.tr66, ptr noundef nonnull %4, i24 %2)
  tail call void @fillRegion(i32 noundef %8, i32 noundef %.tr66, i24 %2, i24 %3, ptr noundef nonnull %4)
  tail call void @fillRegion(i32 noundef %9, i32 noundef %.tr66, i24 %2, i24 %3, ptr noundef nonnull %4)
  %36 = add nsw i32 %.tr66, -1
  tail call void @fillRegion(i32 noundef %0, i32 noundef %36, i24 %2, i24 %3, ptr noundef nonnull %4)
  %37 = add nsw i32 %.tr66, 1
  br label %tailrecurse

38:                                               ; preds = %26, %tailrecurse
  ret void
}

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" }

!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, !7, i64 0}
!6 = !{!"", !7, i64 0, !7, i64 4, !10, i64 8}
!7 = !{!"int", !8, i64 0}
!8 = !{!"omnipotent char", !9, i64 0}
!9 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!10 = !{!"any pointer", !8, i64 0}
!11 = !{!6, !7, i64 4}
!12 = !{!6, !10, i64 8}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GlobalOptPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,LICMPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass