; 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

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn
declare ptr @llvm.stacksave.p0() #1

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn
declare void @llvm.stackrestore.p0(ptr) #1

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local i32 @polycf_expandroots(ptr noundef, i32 noundef, ptr noundef) #2

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local i32 @polycf_expandroots2(ptr noundef %0, ptr noundef %1, i32 noundef %2, ptr noundef %3) #2 {
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca ptr, align 8
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca { float, float }, align 4
  %11 = alloca ptr, align 8
  %12 = alloca i64, align 8
  %13 = alloca { float, float }, align 4
  %14 = alloca { float, float }, align 4
  %15 = alloca { float, float }, align 4
  store ptr %0, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  store i32 %2, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  store ptr %3, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %10) #3
  %16 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %10, i32 0, i32 0
  %17 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %10, i32 0, i32 1
  store float 1.000000e+00, ptr %16, align 4
  store float 0.000000e+00, ptr %17, align 4
  %18 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %19 = zext i32 %18 to i64
  %20 = call ptr @llvm.stacksave.p0()
  store ptr %20, ptr %11, align 8
  %21 = alloca { float, float }, i64 %19, align 16
  store i64 %19, ptr %12, align 8
  store i32 0, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %22

22:                                               ; preds = %87, %4
  %23 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %24 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %25 = icmp ult i32 %23, %24
  br i1 %25, label %26, label %90

26:                                               ; preds = %22
  %27 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %28 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %29 = zext i32 %28 to i64
  %30 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %27, i64 %29
  %31 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %30, i32 0, i32 0
  %32 = load float, ptr %31, align 4
  %33 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %30, i32 0, i32 1
  %34 = load float, ptr %33, align 4
  %35 = fneg float %32
  %36 = fneg float %34
  %37 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %10, i32 0, i32 0
  %38 = load float, ptr %37, align 4
  %39 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %10, i32 0, i32 1
  %40 = load float, ptr %39, align 4
  %41 = fmul float %38, %35
  %42 = fmul float %40, %36
  %43 = fmul float %38, %36
  %44 = fmul float %40, %35
  %45 = fsub float %41, %42
  %46 = fadd float %43, %44
  %47 = fcmp uno float %45, %45
  br i1 %47, label %48, label %56, !prof !11

48:                                               ; preds = %26
  %49 = fcmp uno float %46, %46
  br i1 %49, label %50, label %56, !prof !11

50:                                               ; preds = %48
  %51 = call <2 x float> @__mulsc3(float noundef %38, float noundef %40, float noundef %35, float noundef %36) #3
  store <2 x float> %51, ptr %13, align 4
  %52 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %13, i32 0, i32 0
  %53 = load float, ptr %52, align 4
  %54 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %13, i32 0, i32 1
  %55 = load float, ptr %54, align 4
  br label %56

56:                                               ; preds = %50, %48, %26
  %57 = phi float [ %45, %26 ], [ %45, %48 ], [ %53, %50 ]
  %58 = phi float [ %46, %26 ], [ %46, %48 ], [ %55, %50 ]
  %59 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %10, i32 0, i32 0
  %60 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %10, i32 0, i32 1
  store float %57, ptr %59, align 4
  store float %58, ptr %60, align 4
  %61 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %62 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %63 = zext i32 %62 to i64
  %64 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %61, i64 %63
  %65 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %64, i32 0, i32 0
  %66 = load float, ptr %65, align 4
  %67 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %64, i32 0, i32 1
  %68 = load float, ptr %67, align 4
  %69 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %70 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %71 = zext i32 %70 to i64
  %72 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %69, i64 %71
  %73 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %72, i32 0, i32 0
  %74 = load float, ptr %73, align 4
  %75 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %72, i32 0, i32 1
  %76 = load float, ptr %75, align 4
  %77 = call <2 x float> @__divsc3(float noundef %66, float noundef %68, float noundef %74, float noundef %76) #3
  store <2 x float> %77, ptr %14, align 4
  %78 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %14, i32 0, i32 0
  %79 = load float, ptr %78, align 4
  %80 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %14, i32 0, i32 1
  %81 = load float, ptr %80, align 4
  %82 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %83 = zext i32 %82 to i64
  %84 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %21, i64 %83
  %85 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %84, i32 0, i32 0
  %86 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %84, i32 0, i32 1
  store float %79, ptr %85, align 8
  store float %81, ptr %86, align 4
  br label %87

87:                                               ; preds = %56
  %88 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %89 = add i32 %88, 1
  store i32 %89, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %22, !llvm.loop !12

90:                                               ; preds = %22
  %91 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %92 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %93 = call i32 @polycf_expandroots(ptr noundef %21, i32 noundef %91, ptr noundef %92)
  store i32 0, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %94

94:                                               ; preds = %132, %90
  %95 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %96 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %97 = add i32 %96, 1
  %98 = icmp ult i32 %95, %97
  br i1 %98, label %99, label %135

99:                                               ; preds = %94
  %100 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %10, i32 0, i32 0
  %101 = load float, ptr %100, align 4
  %102 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %10, i32 0, i32 1
  %103 = load float, ptr %102, align 4
  %104 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %105 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %106 = zext i32 %105 to i64
  %107 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %104, i64 %106
  %108 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %107, i32 0, i32 0
  %109 = load float, ptr %108, align 4
  %110 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %107, i32 0, i32 1
  %111 = load float, ptr %110, align 4
  %112 = fmul float %109, %101
  %113 = fmul float %111, %103
  %114 = fmul float %109, %103
  %115 = fmul float %111, %101
  %116 = fsub float %112, %113
  %117 = fadd float %114, %115
  %118 = fcmp uno float %116, %116
  br i1 %118, label %119, label %127, !prof !11

119:                                              ; preds = %99
  %120 = fcmp uno float %117, %117
  br i1 %120, label %121, label %127, !prof !11

121:                                              ; preds = %119
  %122 = call <2 x float> @__mulsc3(float noundef %109, float noundef %111, float noundef %101, float noundef %103) #3
  store <2 x float> %122, ptr %15, align 4
  %123 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %15, i32 0, i32 0
  %124 = load float, ptr %123, align 4
  %125 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %15, i32 0, i32 1
  %126 = load float, ptr %125, align 4
  br label %127

127:                                              ; preds = %121, %119, %99
  %128 = phi float [ %116, %99 ], [ %116, %119 ], [ %124, %121 ]
  %129 = phi float [ %117, %99 ], [ %117, %119 ], [ %126, %121 ]
  %130 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %107, i32 0, i32 0
  %131 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %107, i32 0, i32 1
  store float %128, ptr %130, align 4
  store float %129, ptr %131, align 4
  br label %132

132:                                              ; preds = %127
  %133 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %134 = add i32 %133, 1
  store i32 %134, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %94, !llvm.loop !14

135:                                              ; preds = %94
  %136 = load ptr, ptr %11, align 8
  call void @llvm.stackrestore.p0(ptr %136)
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %10) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #3
  ret i32 0
}

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

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn }
attributes #2 = { 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 #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/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

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local i32 @polycf_expandroots(ptr noundef, i32 noundef, ptr noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local noundef i32 @polycf_expandroots2(ptr nocapture noundef readonly %0, ptr nocapture noundef readonly %1, i32 noundef %2, ptr noundef %3) local_unnamed_addr #0 {
  %5 = zext i32 %2 to i64
  %6 = alloca { float, float }, i64 %5, align 16
  %.not = icmp eq i32 %2, 0
  br i1 %.not, label %._crit_edge.thread, label %.lr.ph

._crit_edge.thread:                               ; preds = %4
  %7 = call i32 @polycf_expandroots(ptr noundef nonnull %6, i32 noundef %2, ptr noundef %3)
  br label %.lr.ph30.preheader

.lr.ph:                                           ; preds = %4, %25
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next, %25 ], [ 0, %4 ]
  %.sroa.6.025 = phi float [ %29, %25 ], [ 0.000000e+00, %4 ]
  %.sroa.03.024 = phi float [ %28, %25 ], [ 1.000000e+00, %4 ]
  %8 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %1, i64 %indvars.iv
  %9 = load float, ptr %8, align 4
  %10 = getelementptr inbounds i8, ptr %8, i64 4
  %11 = load float, ptr %10, align 4
  %12 = fneg float %9
  %13 = fneg float %11
  %14 = fmul float %.sroa.6.025, %12
  %15 = fmul float %.sroa.6.025, %11
  %16 = fmul float %.sroa.03.024, %9
  %17 = fsub float %15, %16
  %18 = fmul float %.sroa.03.024, %11
  %19 = fsub float %14, %18
  %20 = fcmp uno float %17, 0.000000e+00
  br i1 %20, label %21, label %25, !prof !5

21:                                               ; preds = %.lr.ph
  %22 = fcmp uno float %19, 0.000000e+00
  br i1 %22, label %23, label %25, !prof !5

23:                                               ; preds = %21
  %24 = tail call <2 x float> @__mulsc3(float noundef %.sroa.03.024, float noundef %.sroa.6.025, float noundef %12, float noundef %13) #1
  %.sroa.02.0.vec.extract = extractelement <2 x float> %24, i64 0
  %.sroa.02.4.vec.extract = extractelement <2 x float> %24, i64 1
  %.pre = load float, ptr %8, align 4
  %.pre40 = load float, ptr %10, align 4
  br label %25

25:                                               ; preds = %23, %21, %.lr.ph
  %26 = phi float [ %11, %.lr.ph ], [ %11, %21 ], [ %.pre40, %23 ]
  %27 = phi float [ %9, %.lr.ph ], [ %9, %21 ], [ %.pre, %23 ]
  %28 = phi float [ %17, %.lr.ph ], [ %17, %21 ], [ %.sroa.02.0.vec.extract, %23 ]
  %29 = phi float [ %19, %.lr.ph ], [ %19, %21 ], [ %.sroa.02.4.vec.extract, %23 ]
  %30 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %31 = load float, ptr %30, align 4
  %32 = getelementptr inbounds i8, ptr %30, i64 4
  %33 = load float, ptr %32, align 4
  %34 = tail call <2 x float> @__divsc3(float noundef %31, float noundef %33, float noundef %27, float noundef %26) #1
  %35 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %6, i64 %indvars.iv
  store <2 x float> %34, ptr %35, align 8
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next, %5
  br i1 %exitcond.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph, !llvm.loop !6

._crit_edge:                                      ; preds = %25
  %36 = call i32 @polycf_expandroots(ptr noundef nonnull %6, i32 noundef %2, ptr noundef %3)
  %37 = add i32 %2, 1
  %.not32 = icmp eq i32 %37, 0
  br i1 %.not32, label %._crit_edge31, label %.lr.ph30.preheader

.lr.ph30.preheader:                               ; preds = %._crit_edge.thread, %._crit_edge
  %38 = phi i32 [ 1, %._crit_edge.thread ], [ %37, %._crit_edge ]
  %.sroa.6.0.lcssa45 = phi float [ 0.000000e+00, %._crit_edge.thread ], [ %29, %._crit_edge ]
  %.sroa.03.0.lcssa44 = phi float [ 1.000000e+00, %._crit_edge.thread ], [ %28, %._crit_edge ]
  %wide.trip.count38 = zext i32 %38 to i64
  br label %.lr.ph30

.lr.ph30:                                         ; preds = %.lr.ph30.preheader, %54
  %indvars.iv35 = phi i64 [ 0, %.lr.ph30.preheader ], [ %indvars.iv.next36, %54 ]
  %39 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %3, i64 %indvars.iv35
  %40 = load float, ptr %39, align 4
  %41 = getelementptr inbounds i8, ptr %39, i64 4
  %42 = load float, ptr %41, align 4
  %43 = fmul float %.sroa.03.0.lcssa44, %40
  %44 = fmul float %.sroa.6.0.lcssa45, %42
  %45 = fmul float %.sroa.6.0.lcssa45, %40
  %46 = fmul float %.sroa.03.0.lcssa44, %42
  %47 = fsub float %43, %44
  %48 = fadd float %45, %46
  %49 = fcmp uno float %47, 0.000000e+00
  br i1 %49, label %50, label %54, !prof !5

50:                                               ; preds = %.lr.ph30
  %51 = fcmp uno float %48, 0.000000e+00
  br i1 %51, label %52, label %54, !prof !5

52:                                               ; preds = %50
  %53 = call <2 x float> @__mulsc3(float noundef %40, float noundef %42, float noundef %.sroa.03.0.lcssa44, float noundef %.sroa.6.0.lcssa45) #1
  %.sroa.0.0.vec.extract = extractelement <2 x float> %53, i64 0
  %.sroa.0.4.vec.extract = extractelement <2 x float> %53, i64 1
  br label %54

54:                                               ; preds = %52, %50, %.lr.ph30
  %55 = phi float [ %47, %.lr.ph30 ], [ %47, %50 ], [ %.sroa.0.0.vec.extract, %52 ]
  %56 = phi float [ %48, %.lr.ph30 ], [ %48, %50 ], [ %.sroa.0.4.vec.extract, %52 ]
  store float %55, ptr %39, align 4
  store float %56, ptr %41, align 4
  %indvars.iv.next36 = add nuw nsw i64 %indvars.iv35, 1
  %exitcond39.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next36, %wide.trip.count38
  br i1 %exitcond39.not, label %._crit_edge31, label %.lr.ph30, !llvm.loop !8

._crit_edge31:                                    ; preds = %54, %._crit_edge
  ret i32 0
}

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

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: ADCEPass,CorrelatedValuePropagationPass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LICMPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SLPVectorizerPass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass