; LLVM IR from jgaeddert/liquid-dsp :: src/matrix/src (matrixc)

; 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

declare { double, double } @__muldc3(double, double, double, double)

declare { double, double } @__divdc3(double, double, double, double)

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

17:                                               ; preds = %102, %4
  %18 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %19 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %20 = icmp ult i32 %18, %19
  br i1 %20, label %21, label %105

21:                                               ; preds = %17
  %22 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %23 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %24 = zext i32 %23 to i64
  %25 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %22, i64 %24
  %26 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %25, i32 0, i32 0
  %27 = load double, ptr %26, align 8
  %28 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %25, i32 0, i32 1
  %29 = load double, ptr %28, align 8
  %30 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %31 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %32 = zext i32 %31 to i64
  %33 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %30, i64 %32
  %34 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %33, i32 0, i32 0
  %35 = load double, ptr %34, align 8
  %36 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %33, i32 0, i32 1
  %37 = load double, ptr %36, align 8
  %38 = fmul double %27, %35
  %39 = fmul double %29, %37
  %40 = fmul double %27, %37
  %41 = fmul double %29, %35
  %42 = fsub double %38, %39
  %43 = fadd double %40, %41
  %44 = fcmp uno double %42, %42
  br i1 %44, label %45, label %51, !prof !11

45:                                               ; preds = %21
  %46 = fcmp uno double %43, %43
  br i1 %46, label %47, label %51, !prof !11

47:                                               ; preds = %45
  %48 = call { double, double } @__muldc3(double noundef %27, double noundef %29, double noundef %35, double noundef %37) #2
  %49 = extractvalue { double, double } %48, 0
  %50 = extractvalue { double, double } %48, 1
  br label %51

51:                                               ; preds = %47, %45, %21
  %52 = phi double [ %42, %21 ], [ %42, %45 ], [ %49, %47 ]
  %53 = phi double [ %43, %21 ], [ %43, %45 ], [ %50, %47 ]
  %54 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %10, i32 0, i32 0
  %55 = load double, ptr %54, align 8
  %56 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %10, i32 0, i32 1
  %57 = load double, ptr %56, align 8
  %58 = fadd double %55, %52
  %59 = fadd double %57, %53
  %60 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %10, i32 0, i32 0
  %61 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %10, i32 0, i32 1
  store double %58, ptr %60, align 8
  store double %59, ptr %61, align 8
  %62 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %63 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %64 = zext i32 %63 to i64
  %65 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %62, i64 %64
  %66 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %65, i32 0, i32 0
  %67 = load double, ptr %66, align 8
  %68 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %65, i32 0, i32 1
  %69 = load double, ptr %68, align 8
  %70 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %71 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %72 = zext i32 %71 to i64
  %73 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %70, i64 %72
  %74 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %73, i32 0, i32 0
  %75 = load double, ptr %74, align 8
  %76 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %73, i32 0, i32 1
  %77 = load double, ptr %76, align 8
  %78 = fmul double %67, %75
  %79 = fmul double %69, %77
  %80 = fmul double %67, %77
  %81 = fmul double %69, %75
  %82 = fsub double %78, %79
  %83 = fadd double %80, %81
  %84 = fcmp uno double %82, %82
  br i1 %84, label %85, label %91, !prof !11

85:                                               ; preds = %51
  %86 = fcmp uno double %83, %83
  br i1 %86, label %87, label %91, !prof !11

87:                                               ; preds = %85
  %88 = call { double, double } @__muldc3(double noundef %67, double noundef %69, double noundef %75, double noundef %77) #2
  %89 = extractvalue { double, double } %88, 0
  %90 = extractvalue { double, double } %88, 1
  br label %91

91:                                               ; preds = %87, %85, %51
  %92 = phi double [ %82, %51 ], [ %82, %85 ], [ %89, %87 ]
  %93 = phi double [ %83, %51 ], [ %83, %85 ], [ %90, %87 ]
  %94 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %11, i32 0, i32 0
  %95 = load double, ptr %94, align 8
  %96 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %11, i32 0, i32 1
  %97 = load double, ptr %96, align 8
  %98 = fadd double %95, %92
  %99 = fadd double %97, %93
  %100 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %11, i32 0, i32 0
  %101 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %11, i32 0, i32 1
  store double %98, ptr %100, align 8
  store double %99, ptr %101, align 8
  br label %102

102:                                              ; preds = %91
  %103 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %104 = add i32 %103, 1
  store i32 %104, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %17, !llvm.loop !12

105:                                              ; preds = %17
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 16, ptr %12) #2
  %106 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %10, i32 0, i32 0
  %107 = load double, ptr %106, align 8
  %108 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %10, i32 0, i32 1
  %109 = load double, ptr %108, align 8
  %110 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %11, i32 0, i32 0
  %111 = load double, ptr %110, align 8
  %112 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %11, i32 0, i32 1
  %113 = load double, ptr %112, align 8
  %114 = call { double, double } @__divdc3(double noundef %107, double noundef %109, double noundef %111, double noundef %113) #2
  %115 = extractvalue { double, double } %114, 0
  %116 = extractvalue { double, double } %114, 1
  %117 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %12, i32 0, i32 0
  %118 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %12, i32 0, i32 1
  store double %115, ptr %117, align 8
  store double %116, ptr %118, align 8
  store i32 0, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %119

119:                                              ; preds = %158, %105
  %120 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %121 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %122 = icmp ult i32 %120, %121
  br i1 %122, label %123, label %161

123:                                              ; preds = %119
  %124 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %125 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %126 = zext i32 %125 to i64
  %127 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %124, i64 %126
  %128 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %127, i32 0, i32 0
  %129 = load double, ptr %128, align 8
  %130 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %127, i32 0, i32 1
  %131 = load double, ptr %130, align 8
  %132 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %12, i32 0, i32 0
  %133 = load double, ptr %132, align 8
  %134 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %12, i32 0, i32 1
  %135 = load double, ptr %134, align 8
  %136 = fmul double %129, %133
  %137 = fmul double %131, %135
  %138 = fmul double %129, %135
  %139 = fmul double %131, %133
  %140 = fsub double %136, %137
  %141 = fadd double %138, %139
  %142 = fcmp uno double %140, %140
  br i1 %142, label %143, label %149, !prof !11

143:                                              ; preds = %123
  %144 = fcmp uno double %141, %141
  br i1 %144, label %145, label %149, !prof !11

145:                                              ; preds = %143
  %146 = call { double, double } @__muldc3(double noundef %129, double noundef %131, double noundef %133, double noundef %135) #2
  %147 = extractvalue { double, double } %146, 0
  %148 = extractvalue { double, double } %146, 1
  br label %149

149:                                              ; preds = %145, %143, %123
  %150 = phi double [ %140, %123 ], [ %140, %143 ], [ %147, %145 ]
  %151 = phi double [ %141, %123 ], [ %141, %143 ], [ %148, %145 ]
  %152 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %153 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %154 = zext i32 %153 to i64
  %155 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %152, i64 %154
  %156 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %155, i32 0, i32 0
  %157 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %155, i32 0, i32 1
  store double %150, ptr %156, align 8
  store double %151, ptr %157, align 8
  br label %158

158:                                              ; preds = %149
  %159 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %160 = add i32 %159, 1
  store i32 %160, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %119, !llvm.loop !14

161:                                              ; preds = %119
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 16, ptr %12) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 16, ptr %11) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 16, ptr %10) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  ret i32 0
}

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 = !{!"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 { double, double } @__muldc3(double, double, double, double) local_unnamed_addr

declare { double, double } @__divdc3(double, double, double, double) local_unnamed_addr

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local noundef i32 @matrixc_proj(ptr nocapture noundef readonly %0, ptr nocapture noundef readonly %1, i32 noundef %2, ptr nocapture noundef writeonly %3) local_unnamed_addr #0 {
  %.not = icmp eq i32 %2, 0
  br i1 %.not, label %._crit_edge.thread, label %.lr.ph.preheader

._crit_edge.thread:                               ; preds = %4
  %5 = tail call { double, double } @__divdc3(double noundef 0.000000e+00, double noundef 0.000000e+00, double noundef 0.000000e+00, double noundef 0.000000e+00) #1
  br label %._crit_edge36

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %4
  %wide.trip.count = zext i32 %2 to i64
  br label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.preheader, %49
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next, %49 ]
  %.sroa.66.028 = phi double [ 0.000000e+00, %.lr.ph.preheader ], [ %34, %49 ]
  %.sroa.01.027 = phi double [ 0.000000e+00, %.lr.ph.preheader ], [ %52, %49 ]
  %.sroa.6.026 = phi double [ 0.000000e+00, %.lr.ph.preheader ], [ %53, %49 ]
  %.sroa.04.025 = phi double [ 0.000000e+00, %.lr.ph.preheader ], [ %33, %49 ]
  %6 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %7 = load <2 x double>, ptr %6, align 8
  %8 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %1, i64 %indvars.iv
  %9 = load <2 x double>, ptr %8, align 8
  %10 = fmul <2 x double> %7, %9
  %11 = shufflevector <2 x double> %7, <2 x double> poison, <2 x i32> <i32 1, i32 0>
  %12 = fmul <2 x double> %11, %9
  %shift = shufflevector <2 x double> %10, <2 x double> poison, <2 x i32> <i32 1, i32 poison>
  %13 = fsub <2 x double> %10, %shift
  %14 = extractelement <2 x double> %13, i64 0
  %shift58 = shufflevector <2 x double> %12, <2 x double> poison, <2 x i32> <i32 1, i32 poison>
  %15 = fadd <2 x double> %12, %shift58
  %16 = extractelement <2 x double> %15, i64 0
  %17 = fcmp uno double %14, 0.000000e+00
  br i1 %17, label %18, label %29, !prof !5

18:                                               ; preds = %.lr.ph
  %19 = fcmp uno double %16, 0.000000e+00
  br i1 %19, label %20, label %29, !prof !5

20:                                               ; preds = %18
  %21 = extractelement <2 x double> %7, i64 0
  %22 = extractelement <2 x double> %7, i64 1
  %23 = extractelement <2 x double> %9, i64 0
  %24 = extractelement <2 x double> %9, i64 1
  %25 = tail call { double, double } @__muldc3(double noundef %21, double noundef %22, double noundef %23, double noundef %24) #1
  %26 = extractvalue { double, double } %25, 0
  %27 = extractvalue { double, double } %25, 1
  %28 = load <2 x double>, ptr %6, align 8
  br label %29

29:                                               ; preds = %20, %18, %.lr.ph
  %30 = phi double [ %14, %.lr.ph ], [ %14, %18 ], [ %26, %20 ]
  %31 = phi double [ %16, %.lr.ph ], [ %16, %18 ], [ %27, %20 ]
  %32 = phi <2 x double> [ %7, %.lr.ph ], [ %7, %18 ], [ %28, %20 ]
  %33 = fadd double %.sroa.04.025, %30
  %34 = fadd double %.sroa.66.028, %31
  %35 = fmul <2 x double> %32, %32
  %36 = extractelement <2 x double> %32, i64 0
  %37 = extractelement <2 x double> %32, i64 1
  %38 = fmul double %36, %37
  %shift59 = shufflevector <2 x double> %35, <2 x double> poison, <2 x i32> <i32 1, i32 poison>
  %39 = fsub <2 x double> %35, %shift59
  %40 = extractelement <2 x double> %39, i64 0
  %41 = fadd double %38, %38
  %42 = fcmp uno double %40, 0.000000e+00
  br i1 %42, label %43, label %49, !prof !5

43:                                               ; preds = %29
  %44 = fcmp uno double %41, 0.000000e+00
  br i1 %44, label %45, label %49, !prof !5

45:                                               ; preds = %43
  %46 = tail call { double, double } @__muldc3(double noundef %36, double noundef %37, double noundef %36, double noundef %37) #1
  %47 = extractvalue { double, double } %46, 0
  %48 = extractvalue { double, double } %46, 1
  br label %49

49:                                               ; preds = %45, %43, %29
  %50 = phi double [ %40, %29 ], [ %40, %43 ], [ %47, %45 ]
  %51 = phi double [ %41, %29 ], [ %41, %43 ], [ %48, %45 ]
  %52 = fadd double %.sroa.01.027, %50
  %53 = fadd double %.sroa.6.026, %51
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next, %wide.trip.count
  br i1 %exitcond.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph, !llvm.loop !6

._crit_edge:                                      ; preds = %49
  %54 = tail call { double, double } @__divdc3(double noundef %33, double noundef %34, double noundef %52, double noundef %53) #1
  %55 = extractvalue { double, double } %54, 0
  %56 = extractvalue { double, double } %54, 1
  br i1 %.not, label %._crit_edge36, label %.lr.ph35.preheader

.lr.ph35.preheader:                               ; preds = %._crit_edge
  %wide.trip.count45 = zext i32 %2 to i64
  br label %.lr.ph35

.lr.ph35:                                         ; preds = %.lr.ph35.preheader, %74
  %indvars.iv42 = phi i64 [ 0, %.lr.ph35.preheader ], [ %indvars.iv.next43, %74 ]
  %57 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %0, i64 %indvars.iv42
  %58 = load double, ptr %57, align 8
  %59 = getelementptr inbounds i8, ptr %57, i64 8
  %60 = load double, ptr %59, align 8
  %61 = fmul double %55, %58
  %62 = fmul double %56, %60
  %63 = fmul double %56, %58
  %64 = fmul double %55, %60
  %65 = fsub double %61, %62
  %66 = fadd double %63, %64
  %67 = fcmp uno double %65, 0.000000e+00
  br i1 %67, label %68, label %74, !prof !5

68:                                               ; preds = %.lr.ph35
  %69 = fcmp uno double %66, 0.000000e+00
  br i1 %69, label %70, label %74, !prof !5

70:                                               ; preds = %68
  %71 = tail call { double, double } @__muldc3(double noundef %58, double noundef %60, double noundef %55, double noundef %56) #1
  %72 = extractvalue { double, double } %71, 0
  %73 = extractvalue { double, double } %71, 1
  br label %74

74:                                               ; preds = %70, %68, %.lr.ph35
  %75 = phi double [ %65, %.lr.ph35 ], [ %65, %68 ], [ %72, %70 ]
  %76 = phi double [ %66, %.lr.ph35 ], [ %66, %68 ], [ %73, %70 ]
  %77 = getelementptr inbounds { double, double }, ptr %3, i64 %indvars.iv42
  %78 = getelementptr inbounds i8, ptr %77, i64 8
  store double %75, ptr %77, align 8
  store double %76, ptr %78, align 8
  %indvars.iv.next43 = add nuw nsw i64 %indvars.iv42, 1
  %exitcond46.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next43, %wide.trip.count45
  br i1 %exitcond46.not, label %._crit_edge36, label %.lr.ph35, !llvm.loop !8

._crit_edge36:                                    ; preds = %74, %._crit_edge.thread, %._crit_edge
  ret i32 0
}

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 = { 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,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SLPVectorizerPass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass,VectorCombinePass