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

; 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 <2 x float> @__mulsc3(float, float, float, float)

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

declare <2 x float> @__divsc3(float, float, float, float)

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

19:                                               ; preds = %139, %4
  %20 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %21 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %22 = icmp ult i32 %20, %21
  br i1 %22, label %23, label %142

23:                                               ; preds = %19
  %24 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %11, i32 0, i32 0
  %25 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %11, i32 0, i32 1
  store float 1.000000e+00, ptr %24, align 4
  store float 0.000000e+00, ptr %25, align 4
  store i32 0, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  br label %26

26:                                               ; preds = %97, %23
  %27 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %28 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %29 = icmp ult i32 %27, %28
  br i1 %29, label %30, label %100

30:                                               ; preds = %26
  %31 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %32 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %33 = icmp ne i32 %31, %32
  br i1 %33, label %34, label %96

34:                                               ; preds = %30
  %35 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %6, i32 0, i32 0
  %36 = load float, ptr %35, align 4
  %37 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %6, i32 0, i32 1
  %38 = load float, ptr %37, align 4
  %39 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %40 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %41 = zext i32 %40 to i64
  %42 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %39, i64 %41
  %43 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %42, i32 0, i32 0
  %44 = load float, ptr %43, align 4
  %45 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %42, i32 0, i32 1
  %46 = load float, ptr %45, align 4
  %47 = fsub float %36, %44
  %48 = fsub float %38, %46
  %49 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %50 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %51 = zext i32 %50 to i64
  %52 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %49, i64 %51
  %53 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %52, i32 0, i32 0
  %54 = load float, ptr %53, align 4
  %55 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %52, i32 0, i32 1
  %56 = load float, ptr %55, align 4
  %57 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %58 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %59 = zext i32 %58 to i64
  %60 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %57, i64 %59
  %61 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %60, i32 0, i32 0
  %62 = load float, ptr %61, align 4
  %63 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %60, i32 0, i32 1
  %64 = load float, ptr %63, align 4
  %65 = fsub float %54, %62
  %66 = fsub float %56, %64
  %67 = call <2 x float> @__divsc3(float noundef %47, float noundef %48, float noundef %65, float noundef %66) #2
  store <2 x float> %67, ptr %14, align 4
  %68 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %14, i32 0, i32 0
  %69 = load float, ptr %68, align 4
  %70 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %14, i32 0, i32 1
  %71 = load float, ptr %70, align 4
  %72 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %11, i32 0, i32 0
  %73 = load float, ptr %72, align 4
  %74 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %11, i32 0, i32 1
  %75 = load float, ptr %74, align 4
  %76 = fmul float %73, %69
  %77 = fmul float %75, %71
  %78 = fmul float %73, %71
  %79 = fmul float %75, %69
  %80 = fsub float %76, %77
  %81 = fadd float %78, %79
  %82 = fcmp uno float %80, %80
  br i1 %82, label %83, label %91, !prof !11

83:                                               ; preds = %34
  %84 = fcmp uno float %81, %81
  br i1 %84, label %85, label %91, !prof !11

85:                                               ; preds = %83
  %86 = call <2 x float> @__mulsc3(float noundef %73, float noundef %75, float noundef %69, float noundef %71) #2
  store <2 x float> %86, ptr %15, align 4
  %87 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %15, i32 0, i32 0
  %88 = load float, ptr %87, align 4
  %89 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %15, i32 0, i32 1
  %90 = load float, ptr %89, align 4
  br label %91

91:                                               ; preds = %85, %83, %34
  %92 = phi float [ %80, %34 ], [ %80, %83 ], [ %88, %85 ]
  %93 = phi float [ %81, %34 ], [ %81, %83 ], [ %90, %85 ]
  %94 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %11, i32 0, i32 0
  %95 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %11, i32 0, i32 1
  store float %92, ptr %94, align 4
  store float %93, ptr %95, align 4
  br label %96

96:                                               ; preds = %91, %30
  br label %97

97:                                               ; preds = %96
  %98 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %99 = add i32 %98, 1
  store i32 %99, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  br label %26, !llvm.loop !12

100:                                              ; preds = %26
  %101 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %102 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %103 = zext i32 %102 to i64
  %104 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %101, i64 %103
  %105 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %104, i32 0, i32 0
  %106 = load float, ptr %105, align 4
  %107 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %104, i32 0, i32 1
  %108 = load float, ptr %107, align 4
  %109 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %11, i32 0, i32 0
  %110 = load float, ptr %109, align 4
  %111 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %11, i32 0, i32 1
  %112 = load float, ptr %111, align 4
  %113 = fmul float %106, %110
  %114 = fmul float %108, %112
  %115 = fmul float %106, %112
  %116 = fmul float %108, %110
  %117 = fsub float %113, %114
  %118 = fadd float %115, %116
  %119 = fcmp uno float %117, %117
  br i1 %119, label %120, label %128, !prof !11

120:                                              ; preds = %100
  %121 = fcmp uno float %118, %118
  br i1 %121, label %122, label %128, !prof !11

122:                                              ; preds = %120
  %123 = call <2 x float> @__mulsc3(float noundef %106, float noundef %108, float noundef %110, float noundef %112) #2
  store <2 x float> %123, ptr %16, align 4
  %124 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %16, i32 0, i32 0
  %125 = load float, ptr %124, align 4
  %126 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %16, i32 0, i32 1
  %127 = load float, ptr %126, align 4
  br label %128

128:                                              ; preds = %122, %120, %100
  %129 = phi float [ %117, %100 ], [ %117, %120 ], [ %125, %122 ]
  %130 = phi float [ %118, %100 ], [ %118, %120 ], [ %127, %122 ]
  %131 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %10, i32 0, i32 0
  %132 = load float, ptr %131, align 4
  %133 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %10, i32 0, i32 1
  %134 = load float, ptr %133, align 4
  %135 = fadd float %132, %129
  %136 = fadd float %134, %130
  %137 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %10, i32 0, i32 0
  %138 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %10, i32 0, i32 1
  store float %135, ptr %137, align 4
  store float %136, ptr %138, align 4
  br label %139

139:                                              ; preds = %128
  %140 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %141 = add i32 %140, 1
  store i32 %141, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  br label %19, !llvm.loop !14

142:                                              ; preds = %19
  %143 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %10, i32 0, i32 0
  %144 = load float, ptr %143, align 4
  %145 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %10, i32 0, i32 1
  %146 = load float, ptr %145, align 4
  %147 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %5, i32 0, i32 0
  %148 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %5, i32 0, i32 1
  store float %144, ptr %147, align 4
  store float %146, ptr %148, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %13) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %11) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %10) #2
  %149 = load <2 x float>, ptr %5, align 4
  ret <2 x float> %149
}

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { nounwind uwtable "min-legal-vector-width"="64" "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 = !{!"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 <2 x float> @__mulsc3(float, float, float, float) local_unnamed_addr

declare <2 x float> @__divsc3(float, float, float, float) local_unnamed_addr

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local <2 x float> @polycf_interp_lagrange(ptr nocapture noundef readonly %0, ptr nocapture noundef readonly %1, i32 noundef %2, <2 x float> noundef %3) local_unnamed_addr #0 {
  %.not36 = icmp eq i32 %2, 0
  br i1 %.not36, label %._crit_edge, label %.preheader.lr.ph

.preheader.lr.ph:                                 ; preds = %4
  %.sroa.024.0.vec.extract = extractelement <2 x float> %3, i64 0
  %.sroa.024.4.vec.extract = extractelement <2 x float> %3, i64 1
  %wide.trip.count42 = zext i32 %2 to i64
  br label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %.preheader.lr.ph, %55
  %indvars.iv39 = phi i64 [ 0, %.preheader.lr.ph ], [ %indvars.iv.next40, %55 ]
  %5 = phi <2 x float> [ zeroinitializer, %.preheader.lr.ph ], [ %57, %55 ]
  %6 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %0, i64 %indvars.iv39
  %7 = getelementptr inbounds i8, ptr %6, i64 4
  br label %8

8:                                                ; preds = %.preheader, %32
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.preheader ], [ %indvars.iv.next, %32 ]
  %.sroa.012.030 = phi float [ 1.000000e+00, %.preheader ], [ %.sroa.012.1, %32 ]
  %.sroa.6.029 = phi float [ 0.000000e+00, %.preheader ], [ %.sroa.6.1, %32 ]
  %.not = icmp eq i64 %indvars.iv, %indvars.iv39
  br i1 %.not, label %32, label %9

9:                                                ; preds = %8
  %10 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %11 = load float, ptr %10, align 4
  %12 = getelementptr inbounds i8, ptr %10, i64 4
  %13 = load float, ptr %12, align 4
  %14 = fsub float %.sroa.024.0.vec.extract, %11
  %15 = fsub float %.sroa.024.4.vec.extract, %13
  %16 = load float, ptr %6, align 4
  %17 = load float, ptr %7, align 4
  %18 = fsub float %16, %11
  %19 = fsub float %17, %13
  %20 = tail call <2 x float> @__divsc3(float noundef %14, float noundef %15, float noundef %18, float noundef %19) #1
  %.sroa.02.0.vec.extract = extractelement <2 x float> %20, i64 0
  %.sroa.02.4.vec.extract = extractelement <2 x float> %20, i64 1
  %21 = fmul float %.sroa.012.030, %.sroa.02.0.vec.extract
  %22 = fmul float %.sroa.6.029, %.sroa.02.4.vec.extract
  %23 = fmul float %.sroa.012.030, %.sroa.02.4.vec.extract
  %24 = fmul float %.sroa.6.029, %.sroa.02.0.vec.extract
  %25 = fsub float %21, %22
  %26 = fadd float %23, %24
  %27 = fcmp uno float %25, 0.000000e+00
  br i1 %27, label %28, label %32, !prof !5

28:                                               ; preds = %9
  %29 = fcmp uno float %26, 0.000000e+00
  br i1 %29, label %30, label %32, !prof !5

30:                                               ; preds = %28
  %31 = tail call <2 x float> @__mulsc3(float noundef %.sroa.012.030, float noundef %.sroa.6.029, float noundef %.sroa.02.0.vec.extract, float noundef %.sroa.02.4.vec.extract) #1
  %.sroa.01.0.vec.extract = extractelement <2 x float> %31, i64 0
  %.sroa.01.4.vec.extract = extractelement <2 x float> %31, i64 1
  br label %32

32:                                               ; preds = %9, %28, %30, %8
  %.sroa.6.1 = phi float [ %.sroa.6.029, %8 ], [ %26, %9 ], [ %26, %28 ], [ %.sroa.01.4.vec.extract, %30 ]
  %.sroa.012.1 = phi float [ %.sroa.012.030, %8 ], [ %25, %9 ], [ %25, %28 ], [ %.sroa.01.0.vec.extract, %30 ]
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next, %wide.trip.count42
  br i1 %exitcond.not, label %33, label %8, !llvm.loop !6

33:                                               ; preds = %32
  %34 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %1, i64 %indvars.iv39
  %35 = load <2 x float>, ptr %34, align 4
  %36 = insertelement <2 x float> poison, float %.sroa.6.1, i64 0
  %37 = shufflevector <2 x float> %36, <2 x float> poison, <2 x i32> zeroinitializer
  %38 = fmul <2 x float> %37, %35
  %39 = shufflevector <2 x float> %38, <2 x float> poison, <2 x i32> <i32 1, i32 0>
  %40 = insertelement <2 x float> poison, float %.sroa.012.1, i64 0
  %41 = shufflevector <2 x float> %40, <2 x float> poison, <2 x i32> zeroinitializer
  %42 = fmul <2 x float> %41, %35
  %43 = fsub <2 x float> %42, %39
  %44 = fadd <2 x float> %42, %39
  %45 = shufflevector <2 x float> %43, <2 x float> %44, <2 x i32> <i32 0, i32 3>
  %46 = extractelement <2 x float> %43, i64 0
  %47 = fcmp uno float %46, 0.000000e+00
  br i1 %47, label %48, label %55, !prof !5

48:                                               ; preds = %33
  %49 = extractelement <2 x float> %44, i64 1
  %50 = fcmp uno float %49, 0.000000e+00
  br i1 %50, label %51, label %55, !prof !5

51:                                               ; preds = %48
  %52 = extractelement <2 x float> %35, i64 0
  %53 = extractelement <2 x float> %35, i64 1
  %54 = tail call <2 x float> @__mulsc3(float noundef %52, float noundef %53, float noundef %.sroa.012.1, float noundef %.sroa.6.1) #1
  br label %55

55:                                               ; preds = %51, %48, %33
  %56 = phi <2 x float> [ %45, %33 ], [ %45, %48 ], [ %54, %51 ]
  %57 = fadd <2 x float> %5, %56
  %indvars.iv.next40 = add nuw nsw i64 %indvars.iv39, 1
  %exitcond43.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next40, %wide.trip.count42
  br i1 %exitcond43.not, label %._crit_edge, label %.preheader, !llvm.loop !8

._crit_edge:                                      ; preds = %55, %4
  %58 = phi <2 x float> [ zeroinitializer, %4 ], [ %57, %55 ]
  ret <2 x float> %58
}

attributes #0 = { nounwind uwtable "min-legal-vector-width"="64" "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: CorrelatedValuePropagationPass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LICMPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SLPVectorizerPass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass