; LLVM IR from casensiom/fast-image-processing :: src (perspective)

; 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"

%struct.SImage = type { i32, i32, i32, i32, ptr }

; 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 void @set_pixel(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3) #1 {
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca i32, align 4
  %11 = alloca i8, align 1
  %12 = alloca i8, align 1
  %13 = alloca i8, align 1
  store ptr %0, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  store i32 %2, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  store i32 %3, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  %14 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %15 = getelementptr inbounds %struct.SImage, ptr %14, i32 0, i32 3
  %16 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !11
  store i32 %16, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  %17 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %18 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %19 = getelementptr inbounds %struct.SImage, ptr %18, i32 0, i32 0
  %20 = load i32, ptr %19, align 8, !tbaa !13
  %21 = mul i32 %17, %20
  %22 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %23 = add i32 %21, %22
  store i32 %23, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %24 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %25 = icmp eq i32 %24, 1
  br i1 %25, label %26, label %36

26:                                               ; preds = %4
  %27 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %28 = and i32 %27, 255
  %29 = trunc i32 %28 to i8
  %30 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %31 = getelementptr inbounds %struct.SImage, ptr %30, i32 0, i32 4
  %32 = load ptr, ptr %31, align 8, !tbaa !14
  %33 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %34 = sext i32 %33 to i64
  %35 = getelementptr inbounds i8, ptr %32, i64 %34
  store i8 %29, ptr %35, align 1, !tbaa !15
  br label %91

36:                                               ; preds = %4
  %37 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %38 = icmp eq i32 %37, 3
  br i1 %38, label %39, label %78

39:                                               ; preds = %36
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 1, ptr %11) #2
  %40 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %41 = lshr i32 %40, 16
  %42 = and i32 %41, 255
  %43 = trunc i32 %42 to i8
  store i8 %43, ptr %11, align 1, !tbaa !15
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 1, ptr %12) #2
  %44 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %45 = lshr i32 %44, 8
  %46 = and i32 %45, 255
  %47 = trunc i32 %46 to i8
  store i8 %47, ptr %12, align 1, !tbaa !15
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 1, ptr %13) #2
  %48 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %49 = and i32 %48, 255
  %50 = trunc i32 %49 to i8
  store i8 %50, ptr %13, align 1, !tbaa !15
  %51 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %52 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %53 = mul nsw i32 %52, %51
  store i32 %53, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %54 = load i8, ptr %11, align 1, !tbaa !15
  %55 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %56 = getelementptr inbounds %struct.SImage, ptr %55, i32 0, i32 4
  %57 = load ptr, ptr %56, align 8, !tbaa !14
  %58 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %59 = add nsw i32 %58, 0
  %60 = sext i32 %59 to i64
  %61 = getelementptr inbounds i8, ptr %57, i64 %60
  store i8 %54, ptr %61, align 1, !tbaa !15
  %62 = load i8, ptr %12, align 1, !tbaa !15
  %63 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %64 = getelementptr inbounds %struct.SImage, ptr %63, i32 0, i32 4
  %65 = load ptr, ptr %64, align 8, !tbaa !14
  %66 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %67 = add nsw i32 %66, 1
  %68 = sext i32 %67 to i64
  %69 = getelementptr inbounds i8, ptr %65, i64 %68
  store i8 %62, ptr %69, align 1, !tbaa !15
  %70 = load i8, ptr %13, align 1, !tbaa !15
  %71 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %72 = getelementptr inbounds %struct.SImage, ptr %71, i32 0, i32 4
  %73 = load ptr, ptr %72, align 8, !tbaa !14
  %74 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %75 = add nsw i32 %74, 2
  %76 = sext i32 %75 to i64
  %77 = getelementptr inbounds i8, ptr %73, i64 %76
  store i8 %70, ptr %77, align 1, !tbaa !15
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 1, ptr %13) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 1, ptr %12) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 1, ptr %11) #2
  br label %90

78:                                               ; preds = %36
  %79 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %80 = icmp eq i32 %79, 4
  br i1 %80, label %81, label %89

81:                                               ; preds = %78
  %82 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %83 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %84 = getelementptr inbounds %struct.SImage, ptr %83, i32 0, i32 4
  %85 = load ptr, ptr %84, align 8, !tbaa !14
  %86 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %87 = sext i32 %86 to i64
  %88 = getelementptr inbounds i32, ptr %85, i64 %87
  store i32 %82, ptr %88, align 4, !tbaa !9
  br label %89

89:                                               ; preds = %81, %78
  br label %90

90:                                               ; preds = %89, %39
  br label %91

91:                                               ; preds = %90, %26
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  ret void
}

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 = !{!"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, !10, i64 12}
!12 = !{!"SImage", !10, i64 0, !10, i64 4, !10, i64 8, !10, i64 12, !6, i64 16}
!13 = !{!12, !10, i64 0}
!14 = !{!12, !6, i64 16}
!15 = !{!7, !7, i64 0}


; 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 nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(write, argmem: readwrite, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local void @set_pixel(ptr nocapture noundef readonly %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3) local_unnamed_addr #0 {
  %5 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 12
  %6 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %7 = load i32, ptr %0, align 8, !tbaa !11
  %8 = mul i32 %7, %2
  %9 = add i32 %8, %1
  switch i32 %6, label %38 [
    i32 1, label %10
    i32 3, label %16
    i32 4, label %33
  ]

10:                                               ; preds = %4
  %11 = trunc i32 %3 to i8
  %12 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 16
  %13 = load ptr, ptr %12, align 8, !tbaa !12
  %14 = sext i32 %9 to i64
  %15 = getelementptr inbounds i8, ptr %13, i64 %14
  store i8 %11, ptr %15, align 1, !tbaa !13
  br label %38

16:                                               ; preds = %4
  %17 = lshr i32 %3, 16
  %18 = trunc i32 %17 to i8
  %19 = lshr i32 %3, 8
  %20 = trunc i32 %19 to i8
  %21 = trunc i32 %3 to i8
  %22 = mul nsw i32 %9, 3
  %23 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 16
  %24 = load ptr, ptr %23, align 8, !tbaa !12
  %25 = sext i32 %22 to i64
  %26 = getelementptr inbounds i8, ptr %24, i64 %25
  store i8 %18, ptr %26, align 1, !tbaa !13
  %27 = load ptr, ptr %23, align 8, !tbaa !12
  %28 = getelementptr i8, ptr %27, i64 %25
  %29 = getelementptr i8, ptr %28, i64 1
  store i8 %20, ptr %29, align 1, !tbaa !13
  %30 = load ptr, ptr %23, align 8, !tbaa !12
  %31 = getelementptr i8, ptr %30, i64 %25
  %32 = getelementptr i8, ptr %31, i64 2
  store i8 %21, ptr %32, align 1, !tbaa !13
  br label %38

33:                                               ; preds = %4
  %34 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 16
  %35 = load ptr, ptr %34, align 8, !tbaa !12
  %36 = sext i32 %9 to i64
  %37 = getelementptr inbounds i32, ptr %35, i64 %36
  store i32 %3, ptr %37, align 4, !tbaa !14
  br label %38

38:                                               ; preds = %4, %16, %33, %10
  ret void
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(write, 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, !7, i64 12}
!6 = !{!"SImage", !7, i64 0, !7, i64 4, !7, i64 8, !7, i64 12, !10, i64 16}
!7 = !{!"int", !8, i64 0}
!8 = !{!"omnipotent char", !9, i64 0}
!9 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!10 = !{!"any pointer", !8, i64 0}
!11 = !{!6, !7, i64 0}
!12 = !{!6, !10, i64 16}
!13 = !{!8, !8, i64 0}
!14 = !{!7, !7, i64 0}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,PostOrderFunctionAttrsPass,SROAPass,SimplifyCFGPass