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

; 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 [74 x i8], align 1
@.str.2 = external hidden unnamed_addr constant [39 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 float @liquid_nchoosek(i32 noundef %0, i32 noundef %1) #2 {
  %3 = alloca float, align 4
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca double, align 8
  %7 = alloca double, align 8
  %8 = alloca double, align 8
  %9 = alloca float, align 4
  %10 = alloca float, align 4
  %11 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %12 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %13 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %14 = icmp ugt i32 %12, %13
  br i1 %14, label %15, label %17

15:                                               ; preds = %2
  %16 = call i32 (i32, ptr, i32, ptr, ...) @liquid_error_fl(i32 noundef 3, ptr noundef @.str, i32 noundef 156, ptr noundef @.str.2)
  store float 0.000000e+00, ptr %3, align 4
  br label %95

17:                                               ; preds = %2
  %18 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %19 = icmp eq i32 %18, 0
  br i1 %19, label %24, label %20

20:                                               ; preds = %17
  %21 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %22 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %23 = icmp eq i32 %21, %22
  br i1 %23, label %24, label %25

24:                                               ; preds = %20, %17
  store float 1.000000e+00, ptr %3, align 4
  br label %95

25:                                               ; preds = %20
  br label %26

26:                                               ; preds = %25
  %27 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %28 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %29 = udiv i32 %28, 2
  %30 = icmp ult i32 %27, %29
  br i1 %30, label %31, label %35

31:                                               ; preds = %26
  %32 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %33 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %34 = sub i32 %32, %33
  store i32 %34, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  br label %35

35:                                               ; preds = %31, %26
  %36 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %37 = icmp ugt i32 %36, 12
  br i1 %37, label %38, label %62

38:                                               ; preds = %35
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %6) #5
  %39 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %40 = uitofp i32 %39 to double
  %41 = fadd double %40, 1.000000e+00
  %42 = call double @lgamma(double noundef %41) #5
  store double %42, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %7) #5
  %43 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %44 = uitofp i32 %43 to double
  %45 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %46 = uitofp i32 %45 to double
  %47 = fsub double %44, %46
  %48 = fadd double %47, 1.000000e+00
  %49 = call double @lgamma(double noundef %48) #5
  store double %49, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %8) #5
  %50 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %51 = uitofp i32 %50 to double
  %52 = fadd double %51, 1.000000e+00
  %53 = call double @lgamma(double noundef %52) #5
  store double %53, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %54 = load double, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %55 = load double, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %56 = fsub double %54, %55
  %57 = load double, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %58 = fsub double %56, %57
  %59 = call double @exp(double noundef %58) #5
  %60 = call double @llvm.round.f64(double %59)
  %61 = fptrunc double %60 to float
  store float %61, ptr %3, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %8) #5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %7) #5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %6) #5
  br label %95

62:                                               ; preds = %35
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #5
  store float 1.000000e+00, ptr %9, align 4, !tbaa !11
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #5
  store float 1.000000e+00, ptr %10, align 4, !tbaa !11
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #5
  %63 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  store i32 %63, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  br label %64

64:                                               ; preds = %73, %62
  %65 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %66 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %67 = icmp ugt i32 %65, %66
  br i1 %67, label %68, label %76

68:                                               ; preds = %64
  %69 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %70 = uitofp i32 %69 to float
  %71 = load float, ptr %9, align 4, !tbaa !11
  %72 = fmul float %71, %70
  store float %72, ptr %9, align 4, !tbaa !11
  br label %73

73:                                               ; preds = %68
  %74 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %75 = add i32 %74, -1
  store i32 %75, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  br label %64, !llvm.loop !13

76:                                               ; preds = %64
  store i32 1, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  br label %77

77:                                               ; preds = %88, %76
  %78 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %79 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %80 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %81 = sub i32 %79, %80
  %82 = icmp ule i32 %78, %81
  br i1 %82, label %83, label %91

83:                                               ; preds = %77
  %84 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %85 = uitofp i32 %84 to float
  %86 = load float, ptr %10, align 4, !tbaa !11
  %87 = fmul float %86, %85
  store float %87, ptr %10, align 4, !tbaa !11
  br label %88

88:                                               ; preds = %83
  %89 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %90 = add i32 %89, 1
  store i32 %90, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  br label %77, !llvm.loop !15

91:                                               ; preds = %77
  %92 = load float, ptr %9, align 4, !tbaa !11
  %93 = load float, ptr %10, align 4, !tbaa !11
  %94 = fdiv float %92, %93
  store float %94, ptr %3, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #5
  br label %95

95:                                               ; preds = %91, %38, %24, %15
  %96 = load float, ptr %3, align 4
  ret float %96
}

; Function Attrs: nounwind
declare double @lgamma(double noundef) #3

; Function Attrs: nounwind
declare double @exp(double noundef) #3

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare double @llvm.round.f64(double) #4

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 "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 #4 = { nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none) }
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 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"double", !7, i64 0}
!11 = !{!12, !12, i64 0}
!12 = !{!"float", !7, i64 0}
!13 = distinct !{!13, !14}
!14 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!15 = distinct !{!15, !14}


; 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 [74 x i8], align 1
@.str.2 = external hidden unnamed_addr constant [39 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 float @liquid_nchoosek(i32 noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #1 {
  %3 = icmp ugt i32 %1, %0
  br i1 %3, label %4, label %6

4:                                                ; preds = %2
  %5 = tail call i32 (i32, ptr, i32, ptr, ...) @liquid_error_fl(i32 noundef 3, ptr noundef nonnull @.str, i32 noundef 156, ptr noundef nonnull @.str.2) #5
  br label %92

6:                                                ; preds = %2
  %7 = icmp eq i32 %1, 0
  %8 = icmp eq i32 %1, %0
  %or.cond = or i1 %7, %8
  br i1 %or.cond, label %92, label %9

9:                                                ; preds = %6
  %10 = lshr i32 %0, 1
  %11 = icmp ugt i32 %10, %1
  %12 = sub i32 %0, %1
  %spec.select = select i1 %11, i32 %12, i32 %1
  %13 = icmp ugt i32 %0, 12
  br i1 %13, label %21, label %.preheader37

.preheader37:                                     ; preds = %9
  %14 = icmp ult i32 %spec.select, %0
  br i1 %14, label %.lr.ph.preheader, label %.preheader

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %.preheader37
  %15 = sub i32 %0, %spec.select
  %xtraiter = and i32 %15, 7
  %lcmp.mod.not = icmp eq i32 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %.lr.ph.prol.loopexit, label %.lr.ph.prol

.lr.ph.prol:                                      ; preds = %.lr.ph.preheader, %.lr.ph.prol
  %.039.prol = phi i32 [ %18, %.lr.ph.prol ], [ %0, %.lr.ph.preheader ]
  %.03238.prol = phi float [ %17, %.lr.ph.prol ], [ 1.000000e+00, %.lr.ph.preheader ]
  %prol.iter = phi i32 [ %prol.iter.next, %.lr.ph.prol ], [ 0, %.lr.ph.preheader ]
  %16 = uitofp i32 %.039.prol to float
  %17 = fmul float %.03238.prol, %16
  %18 = add i32 %.039.prol, -1
  %prol.iter.next = add i32 %prol.iter, 1
  %prol.iter.cmp.not = icmp eq i32 %prol.iter.next, %xtraiter
  br i1 %prol.iter.cmp.not, label %.lr.ph.prol.loopexit, label %.lr.ph.prol, !llvm.loop !5

.lr.ph.prol.loopexit:                             ; preds = %.lr.ph.prol, %.lr.ph.preheader
  %.039.unr = phi i32 [ %0, %.lr.ph.preheader ], [ %18, %.lr.ph.prol ]
  %.03238.unr = phi float [ 1.000000e+00, %.lr.ph.preheader ], [ %17, %.lr.ph.prol ]
  %.lcssa48.unr = phi float [ poison, %.lr.ph.preheader ], [ %17, %.lr.ph.prol ]
  %19 = sub i32 %spec.select, %0
  %20 = icmp ugt i32 %19, -8
  br i1 %20, label %.preheader, label %.lr.ph

21:                                               ; preds = %9
  %22 = uitofp i32 %0 to double
  %23 = fadd double %22, 1.000000e+00
  %24 = tail call double @lgamma(double noundef %23) #5
  %25 = uitofp i32 %spec.select to double
  %26 = fsub double %22, %25
  %27 = fadd double %26, 1.000000e+00
  %28 = tail call double @lgamma(double noundef %27) #5
  %29 = fadd double %25, 1.000000e+00
  %30 = tail call double @lgamma(double noundef %29) #5
  %31 = fsub double %24, %28
  %32 = fsub double %31, %30
  %33 = tail call double @exp(double noundef %32) #5
  %34 = tail call double @llvm.round.f64(double %33)
  %35 = fptrunc double %34 to float
  br label %92

.preheader:                                       ; preds = %.lr.ph.prol.loopexit, %.lr.ph, %.preheader37
  %.032.lcssa = phi float [ 1.000000e+00, %.preheader37 ], [ %.lcssa48.unr, %.lr.ph.prol.loopexit ], [ %61, %.lr.ph ]
  %36 = sub i32 %0, %spec.select
  %.not40 = icmp eq i32 %spec.select, %0
  br i1 %.not40, label %._crit_edge, label %.lr.ph43.preheader

.lr.ph43.preheader:                               ; preds = %.preheader
  %xtraiter49 = and i32 %36, 7
  %37 = sub i32 %spec.select, %0
  %38 = icmp ugt i32 %37, -8
  br i1 %38, label %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph43.preheader.new

.lr.ph43.preheader.new:                           ; preds = %.lr.ph43.preheader
  %unroll_iter = and i32 %36, -8
  br label %.lr.ph43

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.prol.loopexit, %.lr.ph
  %.039 = phi i32 [ %62, %.lr.ph ], [ %.039.unr, %.lr.ph.prol.loopexit ]
  %.03238 = phi float [ %61, %.lr.ph ], [ %.03238.unr, %.lr.ph.prol.loopexit ]
  %39 = uitofp i32 %.039 to float
  %40 = fmul float %.03238, %39
  %41 = add i32 %.039, -1
  %42 = uitofp i32 %41 to float
  %43 = fmul float %40, %42
  %44 = add i32 %.039, -2
  %45 = uitofp i32 %44 to float
  %46 = fmul float %43, %45
  %47 = add i32 %.039, -3
  %48 = uitofp i32 %47 to float
  %49 = fmul float %46, %48
  %50 = add i32 %.039, -4
  %51 = uitofp i32 %50 to float
  %52 = fmul float %49, %51
  %53 = add i32 %.039, -5
  %54 = uitofp i32 %53 to float
  %55 = fmul float %52, %54
  %56 = add i32 %.039, -6
  %57 = uitofp i32 %56 to float
  %58 = fmul float %55, %57
  %59 = add i32 %.039, -7
  %60 = uitofp i32 %59 to float
  %61 = fmul float %58, %60
  %62 = add i32 %.039, -8
  %63 = icmp ugt i32 %62, %spec.select
  br i1 %63, label %.lr.ph, label %.preheader, !llvm.loop !7

.lr.ph43:                                         ; preds = %.lr.ph43, %.lr.ph43.preheader.new
  %.142 = phi i32 [ 1, %.lr.ph43.preheader.new ], [ %87, %.lr.ph43 ]
  %.03141 = phi float [ 1.000000e+00, %.lr.ph43.preheader.new ], [ %86, %.lr.ph43 ]
  %niter = phi i32 [ 0, %.lr.ph43.preheader.new ], [ %niter.next.7, %.lr.ph43 ]
  %64 = uitofp i32 %.142 to float
  %65 = fmul float %.03141, %64
  %66 = add nuw nsw i32 %.142, 1
  %67 = uitofp i32 %66 to float
  %68 = fmul float %65, %67
  %69 = add nuw nsw i32 %.142, 2
  %70 = uitofp i32 %69 to float
  %71 = fmul float %68, %70
  %72 = add nuw nsw i32 %.142, 3
  %73 = uitofp i32 %72 to float
  %74 = fmul float %71, %73
  %75 = add nuw nsw i32 %.142, 4
  %76 = uitofp i32 %75 to float
  %77 = fmul float %74, %76
  %78 = add nuw nsw i32 %.142, 5
  %79 = uitofp i32 %78 to float
  %80 = fmul float %77, %79
  %81 = add nuw nsw i32 %.142, 6
  %82 = uitofp i32 %81 to float
  %83 = fmul float %80, %82
  %84 = add nuw i32 %.142, 7
  %85 = uitofp i32 %84 to float
  %86 = fmul float %83, %85
  %87 = add nuw i32 %.142, 8
  %niter.next.7 = add i32 %niter, 8
  %niter.ncmp.7.not = icmp eq i32 %niter.next.7, %unroll_iter
  br i1 %niter.ncmp.7.not, label %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph43, !llvm.loop !9

._crit_edge.loopexit.unr-lcssa:                   ; preds = %.lr.ph43, %.lr.ph43.preheader
  %.lcssa.ph = phi float [ poison, %.lr.ph43.preheader ], [ %86, %.lr.ph43 ]
  %.142.unr = phi i32 [ 1, %.lr.ph43.preheader ], [ %87, %.lr.ph43 ]
  %.03141.unr = phi float [ 1.000000e+00, %.lr.ph43.preheader ], [ %86, %.lr.ph43 ]
  %lcmp.mod50.not = icmp eq i32 %xtraiter49, 0
  br i1 %lcmp.mod50.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph43.epil

.lr.ph43.epil:                                    ; preds = %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, %.lr.ph43.epil
  %.142.epil = phi i32 [ %90, %.lr.ph43.epil ], [ %.142.unr, %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa ]
  %.03141.epil = phi float [ %89, %.lr.ph43.epil ], [ %.03141.unr, %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa ]
  %epil.iter = phi i32 [ %epil.iter.next, %.lr.ph43.epil ], [ 0, %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa ]
  %88 = uitofp i32 %.142.epil to float
  %89 = fmul float %.03141.epil, %88
  %90 = add nuw i32 %.142.epil, 1
  %epil.iter.next = add i32 %epil.iter, 1
  %epil.iter.cmp.not = icmp eq i32 %epil.iter.next, %xtraiter49
  br i1 %epil.iter.cmp.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph43.epil, !llvm.loop !10

._crit_edge:                                      ; preds = %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, %.lr.ph43.epil, %.preheader
  %.031.lcssa = phi float [ 1.000000e+00, %.preheader ], [ %.lcssa.ph, %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa ], [ %89, %.lr.ph43.epil ]
  %91 = fdiv float %.032.lcssa, %.031.lcssa
  br label %92

92:                                               ; preds = %6, %._crit_edge, %21, %4
  %.033 = phi float [ 0.000000e+00, %4 ], [ %35, %21 ], [ %91, %._crit_edge ], [ 1.000000e+00, %6 ]
  ret float %.033
}

; Function Attrs: nounwind
declare double @lgamma(double noundef) local_unnamed_addr #2

; Function Attrs: mustprogress nofree nounwind willreturn memory(write)
declare double @exp(double noundef) local_unnamed_addr #3

; Function Attrs: mustprogress nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare double @llvm.round.f64(double) #4

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 "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 = { mustprogress nofree nounwind willreturn memory(write) "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 #4 = { mustprogress nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none) }
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 = distinct !{!5, !6}
!6 = !{!"llvm.loop.unroll.disable"}
!7 = distinct !{!7, !8}
!8 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!9 = distinct !{!9, !8}
!10 = distinct !{!10, !6}


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