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

; 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 @poly_fit(ptr noundef %0, ptr noundef %1, i32 noundef %2, ptr noundef %3, i32 noundef %4) #1 {
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca ptr, align 8
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca ptr, align 8
  %10 = alloca i32, align 4
  %11 = alloca ptr, align 8
  %12 = alloca i64, align 8
  %13 = alloca i32, align 4
  %14 = alloca i32, align 4
  %15 = alloca double, align 8
  %16 = alloca i64, align 8
  %17 = alloca i64, align 8
  %18 = alloca i64, align 8
  %19 = alloca i64, align 8
  store ptr %0, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  store i32 %2, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  store ptr %3, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  store i32 %4, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %20 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %21 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %22 = mul i32 %20, %21
  %23 = zext i32 %22 to i64
  %24 = call ptr @llvm.stacksave.p0()
  store ptr %24, ptr %11, align 8
  %25 = alloca double, i64 %23, align 16
  store i64 %23, ptr %12, align 8
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %13) #5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %14) #5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %15) #5
  store i32 0, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  br label %26

26:                                               ; preds = %55, %5
  %27 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %28 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %29 = icmp ult i32 %27, %28
  br i1 %29, label %30, label %58

30:                                               ; preds = %26
  store double 1.000000e+00, ptr %15, align 8, !tbaa !11
  store i32 0, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  br label %31

31:                                               ; preds = %51, %30
  %32 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %33 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %34 = icmp ult i32 %32, %33
  br i1 %34, label %35, label %54

35:                                               ; preds = %31
  %36 = load double, ptr %15, align 8, !tbaa !11
  %37 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %38 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %39 = mul i32 %37, %38
  %40 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %41 = add i32 %39, %40
  %42 = zext i32 %41 to i64
  %43 = getelementptr inbounds double, ptr %25, i64 %42
  store double %36, ptr %43, align 8, !tbaa !11
  %44 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %45 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %46 = zext i32 %45 to i64
  %47 = getelementptr inbounds double, ptr %44, i64 %46
  %48 = load double, ptr %47, align 8, !tbaa !11
  %49 = load double, ptr %15, align 8, !tbaa !11
  %50 = fmul double %49, %48
  store double %50, ptr %15, align 8, !tbaa !11
  br label %51

51:                                               ; preds = %35
  %52 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %53 = add i32 %52, 1
  store i32 %53, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  br label %31, !llvm.loop !13

54:                                               ; preds = %31
  br label %55

55:                                               ; preds = %54
  %56 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %57 = add i32 %56, 1
  store i32 %57, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  br label %26, !llvm.loop !15

58:                                               ; preds = %26
  %59 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %60 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %61 = mul i32 %59, %60
  %62 = zext i32 %61 to i64
  %63 = alloca double, i64 %62, align 16
  store i64 %62, ptr %16, align 8
  %64 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %65 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %66 = mul i32 %64, %65
  %67 = zext i32 %66 to i64
  %68 = mul i64 %67, 8
  call void @llvm.memmove.p0.p0.i64(ptr align 16 %63, ptr align 16 %25, i64 %68, i1 false)
  %69 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %70 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %71 = call i32 @matrix_trans(ptr noundef %63, i32 noundef %69, i32 noundef %70)
  %72 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %73 = zext i32 %72 to i64
  %74 = alloca double, i64 %73, align 16
  store i64 %73, ptr %17, align 8
  %75 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %76 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %77 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %78 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %79 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %80 = call i32 @matrix_mul(ptr noundef %63, i32 noundef %75, i32 noundef %76, ptr noundef %77, i32 noundef %78, i32 noundef 1, ptr noundef %74, i32 noundef %79, i32 noundef 1)
  %81 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %82 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %83 = mul i32 %81, %82
  %84 = zext i32 %83 to i64
  %85 = alloca double, i64 %84, align 16
  store i64 %84, ptr %18, align 8
  %86 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %87 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %88 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %89 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %90 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %91 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %92 = call i32 @matrix_mul(ptr noundef %63, i32 noundef %86, i32 noundef %87, ptr noundef %25, i32 noundef %88, i32 noundef %89, ptr noundef %85, i32 noundef %90, i32 noundef %91)
  %93 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %94 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %95 = mul i32 %93, %94
  %96 = zext i32 %95 to i64
  %97 = alloca double, i64 %96, align 16
  store i64 %96, ptr %19, align 8
  %98 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %99 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %100 = mul i32 %98, %99
  %101 = zext i32 %100 to i64
  %102 = mul i64 %101, 8
  call void @llvm.memmove.p0.p0.i64(ptr align 16 %97, ptr align 16 %85, i64 %102, i1 false)
  %103 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %104 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %105 = call i32 @matrix_inv(ptr noundef %97, i32 noundef %103, i32 noundef %104)
  %106 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %107 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %108 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %109 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %110 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %111 = call i32 @matrix_mul(ptr noundef %97, i32 noundef %106, i32 noundef %107, ptr noundef %74, i32 noundef %108, i32 noundef 1, ptr noundef %109, i32 noundef %110, i32 noundef 1)
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %15) #5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %14) #5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %13) #5
  %112 = load ptr, ptr %11, align 8
  call void @llvm.stackrestore.p0(ptr %112)
  ret i32 0
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn
declare ptr @llvm.stacksave.p0() #2

; Function Attrs: nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.memmove.p0.p0.i64(ptr nocapture writeonly, ptr nocapture readonly, i64, i1 immarg) #3

declare i32 @matrix_trans(ptr noundef, i32 noundef, i32 noundef) #4

declare i32 @matrix_mul(ptr noundef, i32 noundef, i32 noundef, ptr noundef, i32 noundef, i32 noundef, ptr noundef, i32 noundef, i32 noundef) #4

declare i32 @matrix_inv(ptr noundef, i32 noundef, i32 noundef) #4

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn
declare void @llvm.stackrestore.p0(ptr) #2

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 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn }
attributes #3 = { nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #4 = { "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 #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 = !{!"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 = !{!12, !12, i64 0}
!12 = !{!"double", !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"

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local noundef i32 @poly_fit(ptr nocapture noundef readonly %0, ptr noundef %1, i32 noundef %2, ptr noundef %3, i32 noundef %4) local_unnamed_addr #0 {
  %6 = mul i32 %4, %2
  %7 = zext i32 %6 to i64
  %8 = alloca double, i64 %7, align 16
  %.not = icmp eq i32 %2, 0
  %.not54 = icmp eq i32 %4, 0
  %or.cond = or i1 %.not, %.not54
  br i1 %or.cond, label %._crit_edge53, label %.preheader.us.preheader

.preheader.us.preheader:                          ; preds = %5
  %wide.trip.count60 = zext i32 %2 to i64
  %wide.trip.count = zext i32 %4 to i64
  %9 = add nsw i64 %wide.trip.count, -1
  %xtraiter = and i64 %wide.trip.count, 3
  %10 = icmp ult i64 %9, 3
  %unroll_iter = and i64 %wide.trip.count, 4294967292
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  br label %.preheader.us

.preheader.us:                                    ; preds = %.preheader.us.preheader, %._crit_edge.us
  %indvars.iv57 = phi i64 [ 0, %.preheader.us.preheader ], [ %indvars.iv.next58, %._crit_edge.us ]
  %11 = trunc nuw i64 %indvars.iv57 to i32
  %12 = mul i32 %11, %4
  %13 = getelementptr inbounds double, ptr %0, i64 %indvars.iv57
  %14 = load double, ptr %13, align 8, !tbaa !5
  br i1 %10, label %._crit_edge.us.unr-lcssa, label %.preheader.us.new

.preheader.us.new:                                ; preds = %.preheader.us, %.preheader.us.new
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next.3, %.preheader.us.new ], [ 0, %.preheader.us ]
  %.04750.us = phi double [ %37, %.preheader.us.new ], [ 1.000000e+00, %.preheader.us ]
  %niter = phi i64 [ %niter.next.3, %.preheader.us.new ], [ 0, %.preheader.us ]
  %15 = trunc nuw i64 %indvars.iv to i32
  %16 = add i32 %12, %15
  %17 = zext i32 %16 to i64
  %18 = getelementptr inbounds double, ptr %8, i64 %17
  store double %.04750.us, ptr %18, align 8, !tbaa !5
  %19 = fmul double %.04750.us, %14
  %20 = trunc i64 %indvars.iv to i32
  %21 = or disjoint i32 %20, 1
  %22 = add i32 %12, %21
  %23 = zext i32 %22 to i64
  %24 = getelementptr inbounds double, ptr %8, i64 %23
  store double %19, ptr %24, align 8, !tbaa !5
  %25 = fmul double %19, %14
  %26 = trunc i64 %indvars.iv to i32
  %27 = or disjoint i32 %26, 2
  %28 = add i32 %12, %27
  %29 = zext i32 %28 to i64
  %30 = getelementptr inbounds double, ptr %8, i64 %29
  store double %25, ptr %30, align 8, !tbaa !5
  %31 = fmul double %25, %14
  %32 = trunc i64 %indvars.iv to i32
  %33 = or disjoint i32 %32, 3
  %34 = add i32 %12, %33
  %35 = zext i32 %34 to i64
  %36 = getelementptr inbounds double, ptr %8, i64 %35
  store double %31, ptr %36, align 8, !tbaa !5
  %37 = fmul double %31, %14
  %indvars.iv.next.3 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 4
  %niter.next.3 = add i64 %niter, 4
  %niter.ncmp.3 = icmp eq i64 %niter.next.3, %unroll_iter
  br i1 %niter.ncmp.3, label %._crit_edge.us.unr-lcssa, label %.preheader.us.new, !llvm.loop !9

._crit_edge.us.unr-lcssa:                         ; preds = %.preheader.us.new, %.preheader.us
  %indvars.iv.unr = phi i64 [ 0, %.preheader.us ], [ %indvars.iv.next.3, %.preheader.us.new ]
  %.04750.us.unr = phi double [ 1.000000e+00, %.preheader.us ], [ %37, %.preheader.us.new ]
  br i1 %lcmp.mod.not, label %._crit_edge.us, label %.epil.preheader

.epil.preheader:                                  ; preds = %._crit_edge.us.unr-lcssa, %.epil.preheader
  %indvars.iv.epil = phi i64 [ %indvars.iv.next.epil, %.epil.preheader ], [ %indvars.iv.unr, %._crit_edge.us.unr-lcssa ]
  %.04750.us.epil = phi double [ %42, %.epil.preheader ], [ %.04750.us.unr, %._crit_edge.us.unr-lcssa ]
  %epil.iter = phi i64 [ %epil.iter.next, %.epil.preheader ], [ 0, %._crit_edge.us.unr-lcssa ]
  %38 = trunc nuw i64 %indvars.iv.epil to i32
  %39 = add i32 %12, %38
  %40 = zext i32 %39 to i64
  %41 = getelementptr inbounds double, ptr %8, i64 %40
  store double %.04750.us.epil, ptr %41, align 8, !tbaa !5
  %42 = fmul double %.04750.us.epil, %14
  %indvars.iv.next.epil = add nuw nsw i64 %indvars.iv.epil, 1
  %epil.iter.next = add i64 %epil.iter, 1
  %epil.iter.cmp.not = icmp eq i64 %epil.iter.next, %xtraiter
  br i1 %epil.iter.cmp.not, label %._crit_edge.us, label %.epil.preheader, !llvm.loop !11

._crit_edge.us:                                   ; preds = %.epil.preheader, %._crit_edge.us.unr-lcssa
  %indvars.iv.next58 = add nuw nsw i64 %indvars.iv57, 1
  %exitcond61.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next58, %wide.trip.count60
  br i1 %exitcond61.not, label %._crit_edge53, label %.preheader.us, !llvm.loop !13

._crit_edge53:                                    ; preds = %._crit_edge.us, %5
  %43 = alloca double, i64 %7, align 16
  %44 = shl nuw nsw i64 %7, 3
  call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr nonnull align 16 %43, ptr nonnull align 16 %8, i64 %44, i1 false)
  %45 = call i32 @matrix_trans(ptr noundef nonnull %43, i32 noundef %2, i32 noundef %4) #3
  %46 = zext i32 %4 to i64
  %47 = alloca double, i64 %46, align 16
  %48 = call i32 @matrix_mul(ptr noundef nonnull %43, i32 noundef %4, i32 noundef %2, ptr noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef 1, ptr noundef nonnull %47, i32 noundef %4, i32 noundef 1) #3
  %49 = mul i32 %4, %4
  %50 = zext i32 %49 to i64
  %51 = alloca double, i64 %50, align 16
  %52 = call i32 @matrix_mul(ptr noundef nonnull %43, i32 noundef %4, i32 noundef %2, ptr noundef nonnull %8, i32 noundef %2, i32 noundef %4, ptr noundef nonnull %51, i32 noundef %4, i32 noundef %4) #3
  %53 = alloca double, i64 %50, align 16
  %54 = shl nuw nsw i64 %50, 3
  call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr nonnull align 16 %53, ptr nonnull align 16 %51, i64 %54, i1 false)
  %55 = call i32 @matrix_inv(ptr noundef nonnull %53, i32 noundef %4, i32 noundef %4) #3
  %56 = call i32 @matrix_mul(ptr noundef nonnull %53, i32 noundef %4, i32 noundef %4, ptr noundef nonnull %47, i32 noundef %4, i32 noundef 1, ptr noundef %3, i32 noundef %4, i32 noundef 1) #3
  ret i32 0
}

declare i32 @matrix_trans(ptr noundef, i32 noundef, i32 noundef) local_unnamed_addr #1

declare i32 @matrix_mul(ptr noundef, i32 noundef, i32 noundef, ptr noundef, i32 noundef, i32 noundef, ptr noundef, i32 noundef, i32 noundef) local_unnamed_addr #1

declare i32 @matrix_inv(ptr noundef, i32 noundef, i32 noundef) local_unnamed_addr #1

; 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) #2

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" }
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 = { nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
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 = !{!"double", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.unroll.disable"}
!13 = distinct !{!13, !10}


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