; LLVM IR from jgaeddert/liquid-dsp :: src/modem/src (modemcf)

; 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.modemcf_s = type { i32, i32, i32, [8 x float], ptr, i32, { float, float }, { float, float }, %union.anon, ptr, ptr, ptr, i32 }
%union.anon = type { %struct.anon.3 }
%struct.anon.3 = type { i32, [8 x i32], [8 x float], [8 x float], [8 x float], 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 i32 @modemcf_arb_balance_iq(ptr noundef %0) #1 {
  %2 = alloca ptr, align 8
  %3 = alloca { float, float }, align 4
  %4 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %3) #2
  %5 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %3, i32 0, i32 0
  %6 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %3, i32 0, i32 1
  store float 0.000000e+00, ptr %5, align 4
  store float 0.000000e+00, ptr %6, align 4
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %4) #2
  store i32 0, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  br label %7

7:                                                ; preds = %32, %1
  %8 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %9 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %10 = getelementptr inbounds %struct.modemcf_s, ptr %9, i32 0, i32 2
  %11 = load i32, ptr %10, align 8, !tbaa !11
  %12 = icmp ult i32 %8, %11
  br i1 %12, label %13, label %35

13:                                               ; preds = %7
  %14 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %15 = getelementptr inbounds %struct.modemcf_s, ptr %14, i32 0, i32 4
  %16 = load ptr, ptr %15, align 8, !tbaa !13
  %17 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %18 = zext i32 %17 to i64
  %19 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %16, i64 %18
  %20 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %19, i32 0, i32 0
  %21 = load float, ptr %20, align 4
  %22 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %19, i32 0, i32 1
  %23 = load float, ptr %22, align 4
  %24 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %3, i32 0, i32 0
  %25 = load float, ptr %24, align 4
  %26 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %3, i32 0, i32 1
  %27 = load float, ptr %26, align 4
  %28 = fadd float %25, %21
  %29 = fadd float %27, %23
  %30 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %3, i32 0, i32 0
  %31 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %3, i32 0, i32 1
  store float %28, ptr %30, align 4
  store float %29, ptr %31, align 4
  br label %32

32:                                               ; preds = %13
  %33 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %34 = add i32 %33, 1
  store i32 %34, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  br label %7, !llvm.loop !14

35:                                               ; preds = %7
  %36 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %37 = getelementptr inbounds %struct.modemcf_s, ptr %36, i32 0, i32 2
  %38 = load i32, ptr %37, align 8, !tbaa !11
  %39 = uitofp i32 %38 to float
  %40 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %3, i32 0, i32 0
  %41 = load float, ptr %40, align 4
  %42 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %3, i32 0, i32 1
  %43 = load float, ptr %42, align 4
  %44 = fdiv float %41, %39
  %45 = fdiv float %43, %39
  %46 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %3, i32 0, i32 0
  %47 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %3, i32 0, i32 1
  store float %44, ptr %46, align 4
  store float %45, ptr %47, align 4
  store i32 0, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  br label %48

48:                                               ; preds = %73, %35
  %49 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %50 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %51 = getelementptr inbounds %struct.modemcf_s, ptr %50, i32 0, i32 2
  %52 = load i32, ptr %51, align 8, !tbaa !11
  %53 = icmp ult i32 %49, %52
  br i1 %53, label %54, label %76

54:                                               ; preds = %48
  %55 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %3, i32 0, i32 0
  %56 = load float, ptr %55, align 4
  %57 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %3, i32 0, i32 1
  %58 = load float, ptr %57, align 4
  %59 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %60 = getelementptr inbounds %struct.modemcf_s, ptr %59, i32 0, i32 4
  %61 = load ptr, ptr %60, align 8, !tbaa !13
  %62 = load i32, ptr %4, 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 = fsub float %66, %56
  %70 = fsub float %68, %58
  %71 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %64, i32 0, i32 0
  %72 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %64, i32 0, i32 1
  store float %69, ptr %71, align 4
  store float %70, ptr %72, align 4
  br label %73

73:                                               ; preds = %54
  %74 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %75 = add i32 %74, 1
  store i32 %75, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  br label %48, !llvm.loop !16

76:                                               ; preds = %48
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %4) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %3) #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 = !{!12, !10, i64 8}
!12 = !{!"modemcf_s", !10, i64 0, !10, i64 4, !10, i64 8, !7, i64 12, !6, i64 48, !10, i64 56, !7, i64 60, !7, i64 68, !7, i64 80, !6, i64 224, !6, i64 232, !6, i64 240, !10, i64 248}
!13 = !{!12, !6, i64 48}
!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"

; Function Attrs: nofree norecurse nosync nounwind memory(readwrite, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local noundef i32 @modemcf_arb_balance_iq(ptr nocapture noundef readonly %0) local_unnamed_addr #0 {
  %2 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  %3 = load i32, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %.not = icmp eq i32 %3, 0
  br i1 %.not, label %._crit_edge24, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %1
  %4 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 48
  %5 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !11
  %wide.trip.count = zext i32 %3 to i64
  %xtraiter = and i64 %wide.trip.count, 7
  %6 = icmp ult i32 %3, 8
  br i1 %6, label %._crit_edge.unr-lcssa, label %.lr.ph.new

.lr.ph.new:                                       ; preds = %.lr.ph
  %unroll_iter = and i64 %wide.trip.count, 4294967288
  br label %7

7:                                                ; preds = %7, %.lr.ph.new
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.lr.ph.new ], [ %indvars.iv.next.7, %7 ]
  %8 = phi <2 x float> [ zeroinitializer, %.lr.ph.new ], [ %32, %7 ]
  %niter = phi i64 [ 0, %.lr.ph.new ], [ %niter.next.7, %7 ]
  %9 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %5, i64 %indvars.iv
  %10 = load <2 x float>, ptr %9, align 4
  %11 = fadd <2 x float> %8, %10
  %indvars.iv.next = or disjoint i64 %indvars.iv, 1
  %12 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %5, i64 %indvars.iv.next
  %13 = load <2 x float>, ptr %12, align 4
  %14 = fadd <2 x float> %11, %13
  %indvars.iv.next.1 = or disjoint i64 %indvars.iv, 2
  %15 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %5, i64 %indvars.iv.next.1
  %16 = load <2 x float>, ptr %15, align 4
  %17 = fadd <2 x float> %14, %16
  %indvars.iv.next.2 = or disjoint i64 %indvars.iv, 3
  %18 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %5, i64 %indvars.iv.next.2
  %19 = load <2 x float>, ptr %18, align 4
  %20 = fadd <2 x float> %17, %19
  %indvars.iv.next.3 = or disjoint i64 %indvars.iv, 4
  %21 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %5, i64 %indvars.iv.next.3
  %22 = load <2 x float>, ptr %21, align 4
  %23 = fadd <2 x float> %20, %22
  %indvars.iv.next.4 = or disjoint i64 %indvars.iv, 5
  %24 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %5, i64 %indvars.iv.next.4
  %25 = load <2 x float>, ptr %24, align 4
  %26 = fadd <2 x float> %23, %25
  %indvars.iv.next.5 = or disjoint i64 %indvars.iv, 6
  %27 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %5, i64 %indvars.iv.next.5
  %28 = load <2 x float>, ptr %27, align 4
  %29 = fadd <2 x float> %26, %28
  %indvars.iv.next.6 = or disjoint i64 %indvars.iv, 7
  %30 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %5, i64 %indvars.iv.next.6
  %31 = load <2 x float>, ptr %30, align 4
  %32 = fadd <2 x float> %29, %31
  %indvars.iv.next.7 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 8
  %niter.next.7 = add i64 %niter, 8
  %niter.ncmp.7 = icmp eq i64 %niter.next.7, %unroll_iter
  br i1 %niter.ncmp.7, label %._crit_edge.unr-lcssa, label %7, !llvm.loop !12

._crit_edge.unr-lcssa:                            ; preds = %7, %.lr.ph
  %.lcssa.ph = phi <2 x float> [ poison, %.lr.ph ], [ %32, %7 ]
  %indvars.iv.unr = phi i64 [ 0, %.lr.ph ], [ %indvars.iv.next.7, %7 ]
  %.unr = phi <2 x float> [ zeroinitializer, %.lr.ph ], [ %32, %7 ]
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %._crit_edge, label %.epil.preheader

.epil.preheader:                                  ; preds = %._crit_edge.unr-lcssa, %.epil.preheader
  %indvars.iv.epil = phi i64 [ %indvars.iv.next.epil, %.epil.preheader ], [ %indvars.iv.unr, %._crit_edge.unr-lcssa ]
  %33 = phi <2 x float> [ %36, %.epil.preheader ], [ %.unr, %._crit_edge.unr-lcssa ]
  %epil.iter = phi i64 [ %epil.iter.next, %.epil.preheader ], [ 0, %._crit_edge.unr-lcssa ]
  %34 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %5, i64 %indvars.iv.epil
  %35 = load <2 x float>, ptr %34, align 4
  %36 = fadd <2 x float> %33, %35
  %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, label %.epil.preheader, !llvm.loop !14

._crit_edge:                                      ; preds = %.epil.preheader, %._crit_edge.unr-lcssa
  %.lcssa = phi <2 x float> [ %.lcssa.ph, %._crit_edge.unr-lcssa ], [ %36, %.epil.preheader ]
  %37 = uitofp i32 %3 to float
  %38 = insertelement <2 x float> poison, float %37, i64 0
  %39 = shufflevector <2 x float> %38, <2 x float> poison, <2 x i32> zeroinitializer
  %40 = fdiv <2 x float> %.lcssa, %39
  br i1 %.not, label %._crit_edge24, label %.lr.ph23

.lr.ph23:                                         ; preds = %._crit_edge
  %41 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 48
  br label %42

42:                                               ; preds = %.lr.ph23, %42
  %indvars.iv28 = phi i64 [ 0, %.lr.ph23 ], [ %indvars.iv.next29, %42 ]
  %43 = load ptr, ptr %41, align 8, !tbaa !11
  %44 = getelementptr inbounds { float, float }, ptr %43, i64 %indvars.iv28
  %45 = load <2 x float>, ptr %44, align 4
  %46 = fsub <2 x float> %45, %40
  store <2 x float> %46, ptr %44, align 4
  %indvars.iv.next29 = add nuw nsw i64 %indvars.iv28, 1
  %47 = load i32, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %48 = zext i32 %47 to i64
  %49 = icmp ult i64 %indvars.iv.next29, %48
  br i1 %49, label %42, label %._crit_edge24, !llvm.loop !16

._crit_edge24:                                    ; preds = %42, %1, %._crit_edge
  ret i32 0
}

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" }

!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 8}
!6 = !{!"modemcf_s", !7, i64 0, !7, i64 4, !7, i64 8, !8, i64 12, !10, i64 48, !7, i64 56, !8, i64 60, !8, i64 68, !8, i64 80, !10, i64 224, !10, i64 232, !10, i64 240, !7, i64 248}
!7 = !{!"int", !8, i64 0}
!8 = !{!"omnipotent char", !9, i64 0}
!9 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!10 = !{!"any pointer", !8, i64 0}
!11 = !{!6, !10, i64 48}
!12 = distinct !{!12, !13}
!13 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!14 = distinct !{!14, !15}
!15 = !{!"llvm.loop.unroll.disable"}
!16 = distinct !{!16, !13}


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