; LLVM IR from freakout42/macrocalc :: mc/nro (nrotxt)

; 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.docctl = type { i32, i32, i32, i32, i32, i32, i32, i32, i32, i32, i32, i32, i8, i8, i32, i32, i32, [26 x i32] }

@dc = external global %struct.docctl, align 4

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local void @spread(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3) #0 {
  %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 i32, align 4
  %12 = alloca i32, align 4
  %13 = alloca i32, align 4
  %14 = alloca i32, align 4
  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
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, 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
  %15 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %16 = icmp sle i32 %15, 0
  br i1 %16, label %20, label %17

17:                                               ; preds = %4
  %18 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %19 = icmp sle i32 %18, 1
  br i1 %19, label %20, label %21

20:                                               ; preds = %17, %4
  store i32 1, ptr %14, align 4
  br label %100

21:                                               ; preds = %17
  %22 = load i32, ptr getelementptr inbounds (%struct.docctl, ptr @dc, i32 0, i32 15), align 4, !tbaa !11
  %23 = xor i32 %22, -1
  store i32 %23, ptr getelementptr inbounds (%struct.docctl, ptr @dc, i32 0, i32 15), align 4, !tbaa !11
  %24 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  store i32 %24, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %25 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %26 = sub nsw i32 %25, 1
  store i32 %26, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %27 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %28 = sub nsw i32 %27, 1
  store i32 %28, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %29 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %30 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %31 = add nsw i32 %29, %30
  %32 = icmp slt i32 199998, %31
  br i1 %32, label %33, label %34

33:                                               ; preds = %21
  br label %38

34:                                               ; preds = %21
  %35 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %36 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %37 = add nsw i32 %35, %36
  br label %38

38:                                               ; preds = %34, %33
  %39 = phi i32 [ 199998, %33 ], [ %37, %34 ]
  store i32 %39, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %40

40:                                               ; preds = %94, %38
  %41 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %42 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %43 = icmp slt i32 %41, %42
  br i1 %43, label %44, label %99

44:                                               ; preds = %40
  %45 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %46 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %47 = sext i32 %46 to i64
  %48 = getelementptr inbounds i8, ptr %45, i64 %47
  %49 = load i8, ptr %48, align 1, !tbaa !13
  %50 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %51 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %52 = sext i32 %51 to i64
  %53 = getelementptr inbounds i8, ptr %50, i64 %52
  store i8 %49, ptr %53, align 1, !tbaa !13
  %54 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %55 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %56 = sext i32 %55 to i64
  %57 = getelementptr inbounds i8, ptr %54, i64 %56
  %58 = load i8, ptr %57, align 1, !tbaa !13
  %59 = sext i8 %58 to i32
  %60 = icmp eq i32 %59, 32
  br i1 %60, label %61, label %94

61:                                               ; preds = %44
  %62 = load i32, ptr getelementptr inbounds (%struct.docctl, ptr @dc, i32 0, i32 15), align 4, !tbaa !11
  %63 = icmp eq i32 %62, 0
  br i1 %63, label %64, label %70

64:                                               ; preds = %61
  %65 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %66 = sub nsw i32 %65, 1
  %67 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %68 = sdiv i32 %66, %67
  %69 = add nsw i32 %68, 1
  store i32 %69, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  br label %74

70:                                               ; preds = %61
  %71 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %72 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %73 = sdiv i32 %71, %72
  store i32 %73, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  br label %74

74:                                               ; preds = %70, %64
  %75 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %76 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %77 = sub nsw i32 %76, %75
  store i32 %77, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %78 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %79 = add nsw i32 %78, -1
  store i32 %79, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  br label %80

80:                                               ; preds = %90, %74
  %81 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %82 = icmp sgt i32 %81, 0
  br i1 %82, label %83, label %93

83:                                               ; preds = %80
  %84 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %85 = add nsw i32 %84, -1
  store i32 %85, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %86 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %87 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %88 = sext i32 %87 to i64
  %89 = getelementptr inbounds i8, ptr %86, i64 %88
  store i8 32, ptr %89, align 1, !tbaa !13
  br label %90

90:                                               ; preds = %83
  %91 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %92 = add nsw i32 %91, -1
  store i32 %92, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  br label %80, !llvm.loop !14

93:                                               ; preds = %80
  br label %94

94:                                               ; preds = %93, %44
  %95 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %96 = add nsw i32 %95, -1
  store i32 %96, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %97 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %98 = add nsw i32 %97, -1
  store i32 %98, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %40, !llvm.loop !16

99:                                               ; preds = %40
  store i32 0, ptr %14, align 4
  br label %100

100:                                              ; preds = %99, %20
  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 4, ptr %11) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  %101 = load i32, ptr %14, align 4
  switch i32 %101, label %103 [
    i32 0, label %102
    i32 1, label %102
  ]

102:                                              ; preds = %100, %100
  ret void

103:                                              ; preds = %100
  unreachable
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #1

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #1

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 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
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 56}
!12 = !{!"docctl", !10, i64 0, !10, i64 4, !10, i64 8, !10, i64 12, !10, i64 16, !10, i64 20, !10, i64 24, !10, i64 28, !10, i64 32, !10, i64 36, !10, i64 40, !10, i64 44, !7, i64 48, !7, i64 49, !10, i64 52, !10, i64 56, !10, i64 60, !7, i64 64}
!13 = !{!7, !7, i64 0}
!14 = distinct !{!14, !15}
!15 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!16 = distinct !{!16, !15}


; 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"

%struct.docctl = type { i32, i32, i32, i32, i32, i32, i32, i32, i32, i32, i32, i32, i8, i8, i32, i32, i32, [26 x i32] }

@dc = external local_unnamed_addr global %struct.docctl, align 4

; Function Attrs: nofree norecurse nosync nounwind memory(readwrite, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local void @spread(ptr nocapture noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3) local_unnamed_addr #0 {
  %5 = icmp slt i32 %2, 1
  %6 = icmp slt i32 %3, 2
  %or.cond = or i1 %5, %6
  br i1 %or.cond, label %.loopexit40, label %7

7:                                                ; preds = %4
  %8 = load i32, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @dc, i64 56), align 4, !tbaa !5
  %9 = xor i32 %8, -1
  store i32 %9, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @dc, i64 56), align 4, !tbaa !5
  %10 = add nsw i32 %1, -1
  %11 = add nsw i32 %10, %2
  %12 = tail call i32 @llvm.smin.i32(i32 %11, i32 199998)
  %.not = icmp slt i32 %12, %1
  br i1 %.not, label %.loopexit40, label %.lr.ph47.preheader

.lr.ph47.preheader:                               ; preds = %7
  %13 = add nsw i32 %3, -1
  %14 = sext i32 %10 to i64
  br label %.lr.ph47

.lr.ph47:                                         ; preds = %.lr.ph47.preheader, %.loopexit
  %indvars.iv49 = phi i64 [ %14, %.lr.ph47.preheader ], [ %indvars.iv.next50, %.loopexit ]
  %.046 = phi i32 [ %13, %.lr.ph47.preheader ], [ %.1, %.loopexit ]
  %.03145 = phi i32 [ %2, %.lr.ph47.preheader ], [ %.132, %.loopexit ]
  %.03544 = phi i32 [ %12, %.lr.ph47.preheader ], [ %48, %.loopexit ]
  %15 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 %indvars.iv49
  %16 = load i8, ptr %15, align 1, !tbaa !10
  %17 = sext i32 %.03544 to i64
  %18 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 %17
  store i8 %16, ptr %18, align 1, !tbaa !10
  %19 = icmp eq i8 %16, 32
  br i1 %19, label %20, label %.loopexit

20:                                               ; preds = %.lr.ph47
  %21 = load i32, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @dc, i64 56), align 4, !tbaa !5
  %22 = icmp eq i32 %21, 0
  br i1 %22, label %23, label %27

23:                                               ; preds = %20
  %24 = add nsw i32 %.03145, -1
  %25 = sdiv i32 %24, %.046
  %26 = add nsw i32 %25, 1
  br label %29

27:                                               ; preds = %20
  %28 = sdiv i32 %.03145, %.046
  br label %29

29:                                               ; preds = %27, %23
  %.033 = phi i32 [ %26, %23 ], [ %28, %27 ]
  %30 = sub nsw i32 %.03145, %.033
  %31 = add nsw i32 %.046, -1
  %32 = icmp sgt i32 %.033, 0
  br i1 %32, label %.lr.ph.preheader, label %.loopexit

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %29
  %33 = add i32 %.03544, -1
  %34 = sext i32 %33 to i64
  %35 = add nsw i32 %.033, -1
  %36 = zext nneg i32 %35 to i64
  %37 = sub nsw i64 %34, %36
  %scevgep = getelementptr i8, ptr %0, i64 %37
  %38 = zext nneg i32 %.033 to i64
  tail call void @llvm.memset.p0.i64(ptr align 1 %scevgep, i8 32, i64 %38, i1 false), !tbaa !10
  %min.iters.check = icmp ult i32 %.033, 4
  br i1 %min.iters.check, label %.lr.ph, label %vector.ph

vector.ph:                                        ; preds = %.lr.ph.preheader
  %n.vec = and i32 %.033, 2147483644
  %ind.end = and i32 %.033, 3
  %39 = insertelement <2 x i64> <i64 poison, i64 0>, i64 %17, i64 0
  br label %vector.body

vector.body:                                      ; preds = %vector.body, %vector.ph
  %index = phi i32 [ 0, %vector.ph ], [ %index.next, %vector.body ]
  %vec.phi = phi <2 x i64> [ %39, %vector.ph ], [ %40, %vector.body ]
  %vec.phi52 = phi <2 x i64> [ zeroinitializer, %vector.ph ], [ %41, %vector.body ]
  %40 = add <2 x i64> %vec.phi, <i64 -1, i64 -1>
  %41 = add <2 x i64> %vec.phi52, <i64 -1, i64 -1>
  %index.next = add nuw i32 %index, 4
  %42 = icmp eq i32 %index.next, %n.vec
  br i1 %42, label %middle.block, label %vector.body, !llvm.loop !11

middle.block:                                     ; preds = %vector.body
  %bin.rdx = add <2 x i64> %41, %40
  %43 = tail call i64 @llvm.vector.reduce.add.v2i64(<2 x i64> %bin.rdx)
  %cmp.n = icmp eq i32 %.033, %n.vec
  br i1 %cmp.n, label %.loopexit.loopexit, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.preheader, %middle.block
  %indvars.iv.ph = phi i64 [ %17, %.lr.ph.preheader ], [ %43, %middle.block ]
  %.13442.ph = phi i32 [ %.033, %.lr.ph.preheader ], [ %ind.end, %middle.block ]
  %indvars.iv.next = add nsw i64 %indvars.iv.ph, -1
  %44 = icmp ugt i32 %.13442.ph, 1
  br i1 %44, label %.lr.ph.1, label %.loopexit.loopexit, !llvm.loop !15

.lr.ph.1:                                         ; preds = %.lr.ph
  %indvars.iv.next.1 = add nsw i64 %indvars.iv.ph, -2
  %45 = add nsw i32 %.13442.ph, -3
  %46 = icmp ult i32 %45, -2
  %indvars.iv.next.2 = add nsw i64 %indvars.iv.ph, -3
  %spec.select = select i1 %46, i64 %indvars.iv.next.2, i64 %indvars.iv.next.1
  br label %.loopexit.loopexit, !llvm.loop !15

.loopexit.loopexit:                               ; preds = %.lr.ph.1, %.lr.ph, %middle.block
  %indvars.iv.next.lcssa = phi i64 [ %43, %middle.block ], [ %indvars.iv.next, %.lr.ph ], [ %spec.select, %.lr.ph.1 ]
  %47 = trunc nsw i64 %indvars.iv.next.lcssa to i32
  %sext = shl i64 %indvars.iv.next.lcssa, 32
  %.pre = ashr exact i64 %sext, 32
  br label %.loopexit

.loopexit:                                        ; preds = %.loopexit.loopexit, %29, %.lr.ph47
  %.pre-phi = phi i64 [ %.pre, %.loopexit.loopexit ], [ %17, %29 ], [ %17, %.lr.ph47 ]
  %.2 = phi i32 [ %47, %.loopexit.loopexit ], [ %.03544, %29 ], [ %.03544, %.lr.ph47 ]
  %.132 = phi i32 [ %30, %.loopexit.loopexit ], [ %30, %29 ], [ %.03145, %.lr.ph47 ]
  %.1 = phi i32 [ %31, %.loopexit.loopexit ], [ %31, %29 ], [ %.046, %.lr.ph47 ]
  %indvars.iv.next50 = add nsw i64 %indvars.iv49, -1
  %48 = add nsw i32 %.2, -1
  %49 = icmp slt i64 %indvars.iv49, %.pre-phi
  br i1 %49, label %.lr.ph47, label %.loopexit40, !llvm.loop !16

.loopexit40:                                      ; preds = %.loopexit, %7, %4
  ret void
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare i32 @llvm.smin.i32(i32, i32) #1

; Function Attrs: nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: write)
declare void @llvm.memset.p0.i64(ptr nocapture writeonly, i8, i64, i1 immarg) #2

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare i64 @llvm.vector.reduce.add.v2i64(<2 x i64>) #1

attributes #0 = { nofree norecurse nosync nounwind memory(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" }
attributes #1 = { nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none) }
attributes #2 = { nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: write) }

!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 56}
!6 = !{!"docctl", !7, i64 0, !7, i64 4, !7, i64 8, !7, i64 12, !7, i64 16, !7, i64 20, !7, i64 24, !7, i64 28, !7, i64 32, !7, i64 36, !7, i64 40, !7, i64 44, !8, i64 48, !8, i64 49, !7, i64 52, !7, i64 56, !7, i64 60, !8, i64 64}
!7 = !{!"int", !8, i64 0}
!8 = !{!"omnipotent char", !9, i64 0}
!9 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!10 = !{!8, !8, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12, !13, !14}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = !{!"llvm.loop.isvectorized", i32 1}
!14 = !{!"llvm.loop.unroll.runtime.disable"}
!15 = distinct !{!15, !12, !14, !13}
!16 = distinct !{!16, !12}


; Effective O3 passes: CorrelatedValuePropagationPass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LoopIdiomRecognizePass,LoopLoadEliminationPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,LoopVectorizePass,PostOrderFunctionAttrsPass,SCCPPass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass