; 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

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local i32 @polyc_expandbinomial_pm(i32 noundef %0, i32 noundef %1, ptr noundef %2) #1 {
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca ptr, align 8
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca i32, align 4
  %11 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  store ptr %2, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  %12 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %13 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %14 = add i32 %12, %13
  store i32 %14, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %15 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %16 = icmp eq i32 %15, 0
  br i1 %16, label %17, label %22

17:                                               ; preds = %3
  %18 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %19 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %18, i64 0
  %20 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %19, i32 0, i32 0
  %21 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %19, i32 0, i32 1
  store double 0.000000e+00, ptr %20, align 8
  store double 0.000000e+00, ptr %21, align 8
  store i32 0, ptr %4, align 4
  store i32 1, ptr %9, align 4
  br label %132

22:                                               ; preds = %3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #2
  store i32 0, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  br label %23

23:                                               ; preds = %39, %22
  %24 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %25 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %26 = icmp ule i32 %24, %25
  br i1 %26, label %27, label %42

27:                                               ; preds = %23
  %28 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %29 = icmp eq i32 %28, 0
  %30 = zext i1 %29 to i64
  %31 = select i1 %29, i32 1, i32 0
  %32 = sitofp i32 %31 to double
  %33 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %34 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %35 = sext i32 %34 to i64
  %36 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %33, i64 %35
  %37 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %36, i32 0, i32 0
  %38 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %36, i32 0, i32 1
  store double %32, ptr %37, align 8
  store double 0.000000e+00, ptr %38, align 8
  br label %39

39:                                               ; preds = %27
  %40 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %41 = add nsw i32 %40, 1
  store i32 %41, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  br label %23, !llvm.loop !11

42:                                               ; preds = %23
  store i32 0, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  br label %43

43:                                               ; preds = %83, %42
  %44 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %45 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %46 = icmp ult i32 %44, %45
  br i1 %46, label %47, label %86

47:                                               ; preds = %43
  %48 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %49 = add nsw i32 %48, 1
  store i32 %49, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  br label %50

50:                                               ; preds = %79, %47
  %51 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %52 = icmp sgt i32 %51, 0
  br i1 %52, label %53, label %82

53:                                               ; preds = %50
  %54 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %55 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %56 = sext i32 %55 to i64
  %57 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %54, i64 %56
  %58 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %57, i32 0, i32 0
  %59 = load double, ptr %58, align 8
  %60 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %57, i32 0, i32 1
  %61 = load double, ptr %60, align 8
  %62 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %63 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %64 = sub nsw i32 %63, 1
  %65 = sext i32 %64 to i64
  %66 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %62, i64 %65
  %67 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %66, i32 0, i32 0
  %68 = load double, ptr %67, align 8
  %69 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %66, i32 0, i32 1
  %70 = load double, ptr %69, align 8
  %71 = fadd double %59, %68
  %72 = fadd double %61, %70
  %73 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %74 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %75 = sext i32 %74 to i64
  %76 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %73, i64 %75
  %77 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %76, i32 0, i32 0
  %78 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %76, i32 0, i32 1
  store double %71, ptr %77, align 8
  store double %72, ptr %78, align 8
  br label %79

79:                                               ; preds = %53
  %80 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %81 = add nsw i32 %80, -1
  store i32 %81, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  br label %50, !llvm.loop !13

82:                                               ; preds = %50
  br label %83

83:                                               ; preds = %82
  %84 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %85 = add nsw i32 %84, 1
  store i32 %85, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  br label %43, !llvm.loop !14

86:                                               ; preds = %43
  %87 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  store i32 %87, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  br label %88

88:                                               ; preds = %128, %86
  %89 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %90 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %91 = icmp ult i32 %89, %90
  br i1 %91, label %92, label %131

92:                                               ; preds = %88
  %93 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %94 = add nsw i32 %93, 1
  store i32 %94, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  br label %95

95:                                               ; preds = %124, %92
  %96 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %97 = icmp sgt i32 %96, 0
  br i1 %97, label %98, label %127

98:                                               ; preds = %95
  %99 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %100 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %101 = sext i32 %100 to i64
  %102 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %99, i64 %101
  %103 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %102, i32 0, i32 0
  %104 = load double, ptr %103, align 8
  %105 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %102, i32 0, i32 1
  %106 = load double, ptr %105, align 8
  %107 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %108 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %109 = sub nsw i32 %108, 1
  %110 = sext i32 %109 to i64
  %111 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %107, i64 %110
  %112 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %111, i32 0, i32 0
  %113 = load double, ptr %112, align 8
  %114 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %111, i32 0, i32 1
  %115 = load double, ptr %114, align 8
  %116 = fsub double %104, %113
  %117 = fsub double %106, %115
  %118 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %119 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %120 = sext i32 %119 to i64
  %121 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %118, i64 %120
  %122 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %121, i32 0, i32 0
  %123 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %121, i32 0, i32 1
  store double %116, ptr %122, align 8
  store double %117, ptr %123, align 8
  br label %124

124:                                              ; preds = %98
  %125 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %126 = add nsw i32 %125, -1
  store i32 %126, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  br label %95, !llvm.loop !15

127:                                              ; preds = %95
  br label %128

128:                                              ; preds = %127
  %129 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %130 = add nsw i32 %129, 1
  store i32 %130, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  br label %88, !llvm.loop !16

131:                                              ; preds = %88
  store i32 0, ptr %4, align 4
  store i32 1, ptr %9, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  br label %132

132:                                              ; preds = %131, %17
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  %133 = load i32, ptr %4, align 4
  ret i32 %133
}

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
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 = !{!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 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = distinct !{!13, !12}
!14 = distinct !{!14, !12}
!15 = distinct !{!15, !12}
!16 = distinct !{!16, !12}


; 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(argmem: readwrite) uwtable
define dso_local noundef i32 @polyc_expandbinomial_pm(i32 noundef %0, i32 noundef %1, ptr nocapture noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = add i32 %1, %0
  %5 = icmp eq i32 %4, 0
  br i1 %5, label %7, label %.preheader43.preheader

.preheader43.preheader:                           ; preds = %3
  %6 = add i32 %4, 1
  %wide.trip.count = zext i32 %6 to i64
  %xtraiter = and i64 %wide.trip.count, 1
  %unroll_iter = and i64 %wide.trip.count, 4294967294
  br label %.preheader43

7:                                                ; preds = %3
  tail call void @llvm.memset.p0.i64(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(16) %2, i8 0, i64 16, i1 false)
  br label %.loopexit40

.preheader42.unr-lcssa:                           ; preds = %.preheader43
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %.preheader42, label %.preheader43.epil

.preheader43.epil:                                ; preds = %.preheader42.unr-lcssa
  %8 = icmp eq i64 %indvars.iv.next.1, 0
  %9 = uitofp i1 %8 to double
  %10 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %2, i64 %indvars.iv.next.1
  %11 = getelementptr inbounds i8, ptr %10, i64 8
  store double %9, ptr %10, align 8
  store double 0.000000e+00, ptr %11, align 8
  br label %.preheader42

.preheader42:                                     ; preds = %.preheader42.unr-lcssa, %.preheader43.epil
  %.not = icmp eq i32 %0, 0
  br i1 %.not, label %.preheader, label %.lr.ph.preheader

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %.preheader42
  %12 = add i32 %0, 1
  %wide.trip.count57 = zext i32 %12 to i64
  br label %.lr.ph

.preheader43:                                     ; preds = %.preheader43, %.preheader43.preheader
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.preheader43.preheader ], [ %indvars.iv.next.1, %.preheader43 ]
  %niter = phi i64 [ 0, %.preheader43.preheader ], [ %niter.next.1, %.preheader43 ]
  %13 = icmp eq i64 %indvars.iv, 0
  %14 = uitofp i1 %13 to double
  %15 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %2, i64 %indvars.iv
  %16 = getelementptr inbounds i8, ptr %15, i64 8
  store double %14, ptr %15, align 8
  store double 0.000000e+00, ptr %16, align 8
  %indvars.iv.next = or disjoint i64 %indvars.iv, 1
  %17 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %2, i64 %indvars.iv.next
  %18 = getelementptr inbounds i8, ptr %17, i64 8
  store double 0.000000e+00, ptr %17, align 8
  store double 0.000000e+00, ptr %18, align 8
  %indvars.iv.next.1 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 2
  %niter.next.1 = add i64 %niter, 2
  %niter.ncmp.1 = icmp eq i64 %niter.next.1, %unroll_iter
  br i1 %niter.ncmp.1, label %.preheader42.unr-lcssa, label %.preheader43, !llvm.loop !5

.loopexit41:                                      ; preds = %.lr.ph.new, %.prol.loopexit
  %indvars.iv.next53 = add nuw nsw i64 %indvars.iv52, 1
  %exitcond58.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next53, %wide.trip.count57
  %indvar.next = add i64 %indvar, 1
  br i1 %exitcond58.not, label %.preheader, label %.lr.ph, !llvm.loop !7

.preheader:                                       ; preds = %.loopexit41, %.preheader42
  %19 = icmp ugt i32 %4, %0
  br i1 %19, label %.lr.ph50.preheader, label %.loopexit40

.lr.ph50.preheader:                               ; preds = %.preheader
  %20 = zext i32 %0 to i64
  br label %.lr.ph50

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.preheader, %.loopexit41
  %indvar = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader ], [ %indvar.next, %.loopexit41 ]
  %indvars.iv52 = phi i64 [ 1, %.lr.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next53, %.loopexit41 ]
  %21 = and i64 %indvar, 1
  %lcmp.mod66.not.not = icmp eq i64 %21, 0
  br i1 %lcmp.mod66.not.not, label %.prol.loopexit.unr-lcssa, label %.prol.loopexit

.prol.loopexit.unr-lcssa:                         ; preds = %.lr.ph
  %22 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %2, i64 %indvars.iv52
  %23 = getelementptr i8, ptr %22, i64 -16
  %24 = load <2 x double>, ptr %22, align 8
  %25 = load <2 x double>, ptr %23, align 8
  %26 = fadd <2 x double> %24, %25
  store <2 x double> %26, ptr %22, align 8
  %indvars.iv.next55.prol = add nsw i64 %indvars.iv52, -1
  br label %.prol.loopexit

.prol.loopexit:                                   ; preds = %.prol.loopexit.unr-lcssa, %.lr.ph
  %indvars.iv54.unr = phi i64 [ %indvars.iv52, %.lr.ph ], [ %indvars.iv.next55.prol, %.prol.loopexit.unr-lcssa ]
  %27 = icmp eq i64 %indvar, 0
  br i1 %27, label %.loopexit41, label %.lr.ph.new

.lr.ph.new:                                       ; preds = %.prol.loopexit, %.lr.ph.new
  %indvars.iv54 = phi i64 [ %indvars.iv.next55.1, %.lr.ph.new ], [ %indvars.iv54.unr, %.prol.loopexit ]
  %28 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %2, i64 %indvars.iv54
  %29 = getelementptr i8, ptr %28, i64 -16
  %30 = load <2 x double>, ptr %28, align 8
  %31 = load <2 x double>, ptr %29, align 8
  %32 = fadd <2 x double> %30, %31
  store <2 x double> %32, ptr %28, align 8
  %33 = getelementptr { double, double }, ptr %2, i64 %indvars.iv54
  %34 = getelementptr i8, ptr %33, i64 -16
  %35 = getelementptr i8, ptr %33, i64 -32
  %36 = load <2 x double>, ptr %35, align 8
  %37 = fadd <2 x double> %31, %36
  store <2 x double> %37, ptr %34, align 8
  %indvars.iv.next55.1 = add nsw i64 %indvars.iv54, -2
  %38 = icmp sgt i64 %indvars.iv54, 2
  br i1 %38, label %.lr.ph.new, label %.loopexit41, !llvm.loop !8

.loopexit:                                        ; preds = %.lr.ph48, %.lr.ph50
  %exitcond64.not = icmp eq i32 %39, %4
  br i1 %exitcond64.not, label %.loopexit40, label %.lr.ph50, !llvm.loop !9

.lr.ph50:                                         ; preds = %.lr.ph50.preheader, %.loopexit
  %indvars.iv59.in = phi i64 [ %20, %.lr.ph50.preheader ], [ %indvars.iv59, %.loopexit ]
  %.249 = phi i32 [ %0, %.lr.ph50.preheader ], [ %39, %.loopexit ]
  %indvars.iv59 = add nuw nsw i64 %indvars.iv59.in, 1
  %39 = add nuw nsw i32 %.249, 1
  %40 = icmp sgt i32 %.249, -1
  br i1 %40, label %.lr.ph48, label %.loopexit

.lr.ph48:                                         ; preds = %.lr.ph50, %.lr.ph48
  %indvars.iv61 = phi i64 [ %indvars.iv.next62, %.lr.ph48 ], [ %indvars.iv59, %.lr.ph50 ]
  %41 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %2, i64 %indvars.iv61
  %42 = getelementptr i8, ptr %41, i64 -16
  %43 = load <2 x double>, ptr %41, align 8
  %44 = load <2 x double>, ptr %42, align 8
  %45 = fsub <2 x double> %43, %44
  store <2 x double> %45, ptr %41, align 8
  %indvars.iv.next62 = add nsw i64 %indvars.iv61, -1
  %46 = trunc nuw i64 %indvars.iv61 to i32
  %47 = icmp sgt i32 %46, 1
  br i1 %47, label %.lr.ph48, label %.loopexit, !llvm.loop !10

.loopexit40:                                      ; preds = %.loopexit, %.preheader, %7
  ret i32 0
}

; Function Attrs: nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: write)
declare void @llvm.memset.p0.i64(ptr nocapture writeonly, i8, i64, i1 immarg) #1

attributes #0 = { nofree norecurse nosync nounwind memory(argmem: readwrite) 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 nounwind willreturn memory(argmem: write) }

!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}
!8 = distinct !{!8, !6}
!9 = distinct !{!9, !6}
!10 = distinct !{!10, !6}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,MemCpyOptPass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SLPVectorizerPass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass