; LLVM IR from lanl/Fierro :: src/Parallel-Solvers/Implicit-Lagrange/FEA_Physics_Modules (math_util)

; 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 speculatable willreturn memory(none)
declare double @llvm.fmuladd.f64(double, double, double) #1

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

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local void @_ZN11MathUtility8LUPSolveEPPdPiS0_iS0_(ptr noundef %0, ptr noundef %1, ptr noundef %2, i32 noundef %3, ptr noundef %4) #2 {
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca ptr, align 8
  %8 = alloca ptr, align 8
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca ptr, align 8
  %11 = alloca i32, align 4
  %12 = alloca i32, align 4
  %13 = alloca i32, align 4
  %14 = alloca i32, align 4
  %15 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  store ptr %2, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  store i32 %3, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  store ptr %4, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #3
  store i32 0, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  br label %16

16:                                               ; preds = %66, %5
  %17 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %18 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %19 = icmp slt i32 %17, %18
  br i1 %19, label %21, label %20

20:                                               ; preds = %16
  store i32 2, ptr %12, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #3
  br label %69

21:                                               ; preds = %16
  %22 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %23 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %24 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %25 = sext i32 %24 to i64
  %26 = getelementptr inbounds i32, ptr %23, i64 %25
  %27 = load i32, ptr %26, align 4, !tbaa !9
  %28 = sext i32 %27 to i64
  %29 = getelementptr inbounds double, ptr %22, i64 %28
  %30 = load double, ptr %29, align 8, !tbaa !11
  %31 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %32 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %33 = sext i32 %32 to i64
  %34 = getelementptr inbounds double, ptr %31, i64 %33
  store double %30, ptr %34, align 8, !tbaa !11
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %13) #3
  store i32 0, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  br label %35

35:                                               ; preds = %62, %21
  %36 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %37 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %38 = icmp slt i32 %36, %37
  br i1 %38, label %40, label %39

39:                                               ; preds = %35
  store i32 5, ptr %12, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %13) #3
  br label %65

40:                                               ; preds = %35
  %41 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %42 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %43 = sext i32 %42 to i64
  %44 = getelementptr inbounds ptr, ptr %41, i64 %43
  %45 = load ptr, ptr %44, align 8, !tbaa !5
  %46 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %47 = sext i32 %46 to i64
  %48 = getelementptr inbounds double, ptr %45, i64 %47
  %49 = load double, ptr %48, align 8, !tbaa !11
  %50 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %51 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %52 = sext i32 %51 to i64
  %53 = getelementptr inbounds double, ptr %50, i64 %52
  %54 = load double, ptr %53, align 8, !tbaa !11
  %55 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %56 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %57 = sext i32 %56 to i64
  %58 = getelementptr inbounds double, ptr %55, i64 %57
  %59 = load double, ptr %58, align 8, !tbaa !11
  %60 = fneg double %49
  %61 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %60, double %54, double %59)
  store double %61, ptr %58, align 8, !tbaa !11
  br label %62

62:                                               ; preds = %40
  %63 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %64 = add nsw i32 %63, 1
  store i32 %64, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  br label %35, !llvm.loop !13

65:                                               ; preds = %39
  br label %66

66:                                               ; preds = %65
  %67 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %68 = add nsw i32 %67, 1
  store i32 %68, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  br label %16, !llvm.loop !15

69:                                               ; preds = %20
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %14) #3
  %70 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %71 = sub nsw i32 %70, 1
  store i32 %71, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  br label %72

72:                                               ; preds = %129, %69
  %73 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %74 = icmp sge i32 %73, 0
  br i1 %74, label %76, label %75

75:                                               ; preds = %72
  store i32 8, ptr %12, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %14) #3
  br label %132

76:                                               ; preds = %72
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %15) #3
  %77 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %78 = add nsw i32 %77, 1
  store i32 %78, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  br label %79

79:                                               ; preds = %106, %76
  %80 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %81 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %82 = icmp slt i32 %80, %81
  br i1 %82, label %84, label %83

83:                                               ; preds = %79
  store i32 11, ptr %12, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %15) #3
  br label %109

84:                                               ; preds = %79
  %85 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %86 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %87 = sext i32 %86 to i64
  %88 = getelementptr inbounds ptr, ptr %85, i64 %87
  %89 = load ptr, ptr %88, align 8, !tbaa !5
  %90 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %91 = sext i32 %90 to i64
  %92 = getelementptr inbounds double, ptr %89, i64 %91
  %93 = load double, ptr %92, align 8, !tbaa !11
  %94 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %95 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %96 = sext i32 %95 to i64
  %97 = getelementptr inbounds double, ptr %94, i64 %96
  %98 = load double, ptr %97, align 8, !tbaa !11
  %99 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %100 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %101 = sext i32 %100 to i64
  %102 = getelementptr inbounds double, ptr %99, i64 %101
  %103 = load double, ptr %102, align 8, !tbaa !11
  %104 = fneg double %93
  %105 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %104, double %98, double %103)
  store double %105, ptr %102, align 8, !tbaa !11
  br label %106

106:                                              ; preds = %84
  %107 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %108 = add nsw i32 %107, 1
  store i32 %108, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  br label %79, !llvm.loop !16

109:                                              ; preds = %83
  %110 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %111 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %112 = sext i32 %111 to i64
  %113 = getelementptr inbounds double, ptr %110, i64 %112
  %114 = load double, ptr %113, align 8, !tbaa !11
  %115 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %116 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %117 = sext i32 %116 to i64
  %118 = getelementptr inbounds ptr, ptr %115, i64 %117
  %119 = load ptr, ptr %118, align 8, !tbaa !5
  %120 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %121 = sext i32 %120 to i64
  %122 = getelementptr inbounds double, ptr %119, i64 %121
  %123 = load double, ptr %122, align 8, !tbaa !11
  %124 = fdiv double %114, %123
  %125 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %126 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %127 = sext i32 %126 to i64
  %128 = getelementptr inbounds double, ptr %125, i64 %127
  store double %124, ptr %128, align 8, !tbaa !11
  br label %129

129:                                              ; preds = %109
  %130 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %131 = add nsw i32 %130, -1
  store i32 %131, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  br label %72, !llvm.loop !17

132:                                              ; preds = %75
  ret void
}

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none) }
attributes #2 = { mustprogress 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++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"int", !7, i64 0}
!11 = !{!12, !12, i64 0}
!12 = !{!"double", !7, i64 0}
!13 = distinct !{!13, !14}
!14 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!15 = distinct !{!15, !14}
!16 = distinct !{!16, !14}
!17 = distinct !{!17, !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"

; Function Attrs: mustprogress nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare double @llvm.fmuladd.f64(double, double, double) #0

; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind memory(read, argmem: readwrite, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local void @_ZN11MathUtility8LUPSolveEPPdPiS0_iS0_(ptr nocapture noundef readonly %0, ptr nocapture noundef readonly %1, ptr nocapture noundef readonly %2, i32 noundef %3, ptr nocapture noundef %4) local_unnamed_addr #1 {
  %6 = icmp sgt i32 %3, 0
  br i1 %6, label %.lr.ph46.preheader, label %._crit_edge54

.lr.ph46.preheader:                               ; preds = %5
  %wide.trip.count59 = zext nneg i32 %3 to i64
  br label %.lr.ph46

.preheader42:                                     ; preds = %._crit_edge
  br i1 %6, label %.preheader.preheader, label %._crit_edge54

.preheader.preheader:                             ; preds = %.preheader42
  %7 = zext nneg i32 %3 to i64
  %8 = zext nneg i32 %3 to i64
  br label %.preheader

.lr.ph46:                                         ; preds = %.lr.ph46.preheader, %._crit_edge
  %indvars.iv56 = phi i64 [ 0, %.lr.ph46.preheader ], [ %indvars.iv.next57, %._crit_edge ]
  %9 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %indvars.iv56
  %10 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %11 = sext i32 %10 to i64
  %12 = getelementptr inbounds double, ptr %2, i64 %11
  %13 = load double, ptr %12, align 8, !tbaa !9
  %14 = getelementptr inbounds double, ptr %4, i64 %indvars.iv56
  store double %13, ptr %14, align 8, !tbaa !9
  %.not = icmp eq i64 %indvars.iv56, 0
  br i1 %.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph46
  %15 = getelementptr inbounds ptr, ptr %0, i64 %indvars.iv56
  %16 = load ptr, ptr %15, align 8, !tbaa !11
  %xtraiter = and i64 %indvars.iv56, 1
  %17 = icmp eq i64 %indvars.iv56, 1
  br i1 %17, label %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph.new

.lr.ph.new:                                       ; preds = %.lr.ph
  %unroll_iter = and i64 %indvars.iv56, 9223372036854775806
  br label %24

._crit_edge.loopexit.unr-lcssa:                   ; preds = %24, %.lr.ph
  %indvars.iv.unr = phi i64 [ 0, %.lr.ph ], [ %indvars.iv.next.1, %24 ]
  %.unr = phi double [ %13, %.lr.ph ], [ %37, %24 ]
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %._crit_edge, label %._crit_edge.loopexit.epilog-lcssa

._crit_edge.loopexit.epilog-lcssa:                ; preds = %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa
  %18 = getelementptr inbounds double, ptr %16, i64 %indvars.iv.unr
  %19 = load double, ptr %18, align 8, !tbaa !9
  %20 = getelementptr inbounds double, ptr %4, i64 %indvars.iv.unr
  %21 = load double, ptr %20, align 8, !tbaa !9
  %22 = fneg double %19
  %23 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %22, double %21, double %.unr)
  store double %23, ptr %14, align 8, !tbaa !9
  br label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %._crit_edge.loopexit.epilog-lcssa, %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, %.lr.ph46
  %indvars.iv.next57 = add nuw nsw i64 %indvars.iv56, 1
  %exitcond60.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next57, %wide.trip.count59
  br i1 %exitcond60.not, label %.preheader42, label %.lr.ph46, !llvm.loop !13

24:                                               ; preds = %24, %.lr.ph.new
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.lr.ph.new ], [ %indvars.iv.next.1, %24 ]
  %25 = phi double [ %13, %.lr.ph.new ], [ %37, %24 ]
  %niter = phi i64 [ 0, %.lr.ph.new ], [ %niter.next.1, %24 ]
  %26 = getelementptr inbounds double, ptr %16, i64 %indvars.iv
  %27 = load double, ptr %26, align 8, !tbaa !9
  %28 = getelementptr inbounds double, ptr %4, i64 %indvars.iv
  %29 = load double, ptr %28, align 8, !tbaa !9
  %30 = fneg double %27
  %31 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %30, double %29, double %25)
  store double %31, ptr %14, align 8, !tbaa !9
  %indvars.iv.next = or disjoint i64 %indvars.iv, 1
  %32 = getelementptr inbounds double, ptr %16, i64 %indvars.iv.next
  %33 = load double, ptr %32, align 8, !tbaa !9
  %34 = getelementptr inbounds double, ptr %4, i64 %indvars.iv.next
  %35 = load double, ptr %34, align 8, !tbaa !9
  %36 = fneg double %33
  %37 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %36, double %35, double %31)
  store double %37, ptr %14, align 8, !tbaa !9
  %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 %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, label %24, !llvm.loop !15

.preheader:                                       ; preds = %.preheader.preheader, %._crit_edge49
  %indvars.iv61 = phi i64 [ %7, %.preheader.preheader ], [ %indvars.iv.next62, %._crit_edge49 ]
  %indvars.iv.next62 = add nsw i64 %indvars.iv61, -1
  %38 = icmp slt i64 %indvars.iv61, %8
  br i1 %38, label %.lr.ph48, label %.preheader.._crit_edge49_crit_edge

.preheader.._crit_edge49_crit_edge:               ; preds = %.preheader
  %.phi.trans.insert = getelementptr inbounds double, ptr %4, i64 %indvars.iv.next62
  %.pre = load double, ptr %.phi.trans.insert, align 8, !tbaa !9
  %.phi.trans.insert67 = getelementptr inbounds ptr, ptr %0, i64 %indvars.iv.next62
  %.pre68 = load ptr, ptr %.phi.trans.insert67, align 8, !tbaa !11
  br label %._crit_edge49

.lr.ph48:                                         ; preds = %.preheader
  %39 = getelementptr inbounds ptr, ptr %0, i64 %indvars.iv.next62
  %40 = load ptr, ptr %39, align 8, !tbaa !11
  %41 = getelementptr inbounds double, ptr %4, i64 %indvars.iv.next62
  %.promoted50 = load double, ptr %41, align 8, !tbaa !9
  br label %49

._crit_edge54:                                    ; preds = %._crit_edge49, %5, %.preheader42
  ret void

._crit_edge49:                                    ; preds = %49, %.preheader.._crit_edge49_crit_edge
  %42 = phi ptr [ %.pre68, %.preheader.._crit_edge49_crit_edge ], [ %40, %49 ]
  %43 = phi double [ %.pre, %.preheader.._crit_edge49_crit_edge ], [ %56, %49 ]
  %44 = getelementptr inbounds double, ptr %4, i64 %indvars.iv.next62
  %45 = getelementptr inbounds double, ptr %42, i64 %indvars.iv.next62
  %46 = load double, ptr %45, align 8, !tbaa !9
  %47 = fdiv double %43, %46
  store double %47, ptr %44, align 8, !tbaa !9
  %48 = icmp sgt i64 %indvars.iv61, 1
  br i1 %48, label %.preheader, label %._crit_edge54, !llvm.loop !16

49:                                               ; preds = %.lr.ph48, %49
  %indvars.iv63 = phi i64 [ %indvars.iv61, %.lr.ph48 ], [ %indvars.iv.next64, %49 ]
  %50 = phi double [ %.promoted50, %.lr.ph48 ], [ %56, %49 ]
  %51 = getelementptr inbounds double, ptr %40, i64 %indvars.iv63
  %52 = load double, ptr %51, align 8, !tbaa !9
  %53 = getelementptr inbounds double, ptr %4, i64 %indvars.iv63
  %54 = load double, ptr %53, align 8, !tbaa !9
  %55 = fneg double %52
  %56 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %55, double %54, double %50)
  store double %56, ptr %41, align 8, !tbaa !9
  %indvars.iv.next64 = add nuw nsw i64 %indvars.iv63, 1
  %57 = trunc nuw i64 %indvars.iv.next64 to i32
  %58 = icmp slt i32 %57, %3
  br i1 %58, label %49, label %._crit_edge49, !llvm.loop !17
}

attributes #0 = { mustprogress nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none) }
attributes #1 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind memory(read, argmem: readwrite, inaccessiblemem: none) 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, !6, i64 0}
!6 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"double", !7, i64 0}
!11 = !{!12, !12, i64 0}
!12 = !{!"any pointer", !7, i64 0}
!13 = distinct !{!13, !14}
!14 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!15 = distinct !{!15, !14}
!16 = distinct !{!16, !14}
!17 = distinct !{!17, !14}


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