; LLVM IR from Water-Melon/Melon :: src (mln_bignum)

; 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.mln_bignum_t = type { i32, i32, [257 x i64] }

; 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 @mln_bignum_i2osp(ptr noundef nonnull %0, ptr noundef nonnull %1, i64 noundef %2) #1 {
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca i64, align 8
  %8 = alloca ptr, align 8
  %9 = alloca ptr, align 8
  %10 = alloca i64, align 8
  store ptr %0, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  store i64 %2, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %11 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %12 = getelementptr inbounds %struct.mln_bignum_t, ptr %11, i32 0, i32 0
  %13 = load i32, ptr %12, align 8, !tbaa !11
  %14 = icmp eq i32 %13, 1
  br i1 %14, label %23, label %15

15:                                               ; preds = %3
  %16 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %17 = getelementptr inbounds %struct.mln_bignum_t, ptr %16, i32 0, i32 1
  %18 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !14
  %19 = shl i32 %18, 2
  %20 = zext i32 %19 to i64
  %21 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %22 = icmp ugt i64 %20, %21
  br i1 %22, label %23, label %24

23:                                               ; preds = %15, %3
  store i32 -1, ptr %4, align 4
  br label %88

24:                                               ; preds = %15
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %8) #2
  %25 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %26 = getelementptr inbounds %struct.mln_bignum_t, ptr %25, i32 0, i32 2
  %27 = getelementptr inbounds [257 x i64], ptr %26, i64 0, i64 0
  %28 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %29 = getelementptr inbounds %struct.mln_bignum_t, ptr %28, i32 0, i32 1
  %30 = load i32, ptr %29, align 4, !tbaa !14
  %31 = zext i32 %30 to i64
  %32 = getelementptr inbounds i64, ptr %27, i64 %31
  %33 = getelementptr inbounds i64, ptr %32, i64 -1
  store ptr %33, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %9) #2
  %34 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %35 = getelementptr inbounds %struct.mln_bignum_t, ptr %34, i32 0, i32 2
  %36 = getelementptr inbounds [257 x i64], ptr %35, i64 0, i64 0
  store ptr %36, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %10) #2
  %37 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %38 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %39 = getelementptr inbounds %struct.mln_bignum_t, ptr %38, i32 0, i32 1
  %40 = load i32, ptr %39, align 4, !tbaa !14
  %41 = shl i32 %40, 2
  %42 = zext i32 %41 to i64
  %43 = sub i64 %37, %42
  store i64 %43, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  br label %44

44:                                               ; preds = %48, %24
  %45 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %46 = add i64 %45, -1
  store i64 %46, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %47 = icmp ne i64 %45, 0
  br i1 %47, label %48, label %51

48:                                               ; preds = %44
  %49 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %50 = getelementptr inbounds i8, ptr %49, i32 1
  store ptr %50, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  store i8 0, ptr %49, align 1, !tbaa !15
  br label %44, !llvm.loop !16

51:                                               ; preds = %44
  br label %52

52:                                               ; preds = %84, %51
  %53 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %54 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %55 = icmp uge ptr %53, %54
  br i1 %55, label %56, label %87

56:                                               ; preds = %52
  %57 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %58 = load i64, ptr %57, align 8, !tbaa !9
  %59 = lshr i64 %58, 24
  %60 = and i64 %59, 255
  %61 = trunc i64 %60 to i8
  %62 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %63 = getelementptr inbounds i8, ptr %62, i32 1
  store ptr %63, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  store i8 %61, ptr %62, align 1, !tbaa !15
  %64 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %65 = load i64, ptr %64, align 8, !tbaa !9
  %66 = lshr i64 %65, 16
  %67 = and i64 %66, 255
  %68 = trunc i64 %67 to i8
  %69 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %70 = getelementptr inbounds i8, ptr %69, i32 1
  store ptr %70, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  store i8 %68, ptr %69, align 1, !tbaa !15
  %71 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %72 = load i64, ptr %71, align 8, !tbaa !9
  %73 = lshr i64 %72, 8
  %74 = and i64 %73, 255
  %75 = trunc i64 %74 to i8
  %76 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %77 = getelementptr inbounds i8, ptr %76, i32 1
  store ptr %77, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  store i8 %75, ptr %76, align 1, !tbaa !15
  %78 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %79 = load i64, ptr %78, align 8, !tbaa !9
  %80 = and i64 %79, 255
  %81 = trunc i64 %80 to i8
  %82 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %83 = getelementptr inbounds i8, ptr %82, i32 1
  store ptr %83, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  store i8 %81, ptr %82, align 1, !tbaa !15
  br label %84

84:                                               ; preds = %56
  %85 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %86 = getelementptr inbounds i64, ptr %85, i32 -1
  store ptr %86, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  br label %52, !llvm.loop !18

87:                                               ; preds = %52
  store i32 0, ptr %4, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %10) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %9) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %8) #2
  br label %88

88:                                               ; preds = %87, %23
  %89 = load i32, ptr %4, align 4
  ret i32 %89
}

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 = !{!"long", !7, i64 0}
!11 = !{!12, !13, i64 0}
!12 = !{!"", !13, i64 0, !13, i64 4, !7, i64 8}
!13 = !{!"int", !7, i64 0}
!14 = !{!12, !13, i64 4}
!15 = !{!7, !7, i64 0}
!16 = distinct !{!16, !17}
!17 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!18 = distinct !{!18, !17}


; 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(write, argmem: readwrite, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local range(i32 -1, 1) i32 @mln_bignum_i2osp(ptr nocapture noundef nonnull readonly %0, ptr nocapture noundef nonnull writeonly %1, i64 noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = load i32, ptr %0, align 8, !tbaa !5
  %5 = icmp eq i32 %4, 1
  br i1 %5, label %.loopexit, label %6

6:                                                ; preds = %3
  %7 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 4
  %8 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !10
  %9 = shl i32 %8, 2
  %10 = zext i32 %9 to i64
  %11 = icmp ugt i64 %10, %2
  br i1 %11, label %.loopexit, label %12

12:                                               ; preds = %6
  %13 = zext i32 %8 to i64
  %.idx = shl nuw nsw i64 %13, 3
  %.not31 = icmp eq i64 %10, %2
  br i1 %.not31, label %.preheader, label %.lr.ph.preheader

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %12
  %14 = sub i64 %2, %10
  tail call void @llvm.memset.p0.i64(ptr nonnull align 1 %1, i8 0, i64 %14, i1 false), !tbaa !11
  %scevgep = getelementptr i8, ptr %1, i64 %14
  br label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %.lr.ph.preheader, %12
  %.023.lcssa = phi ptr [ %1, %12 ], [ %scevgep, %.lr.ph.preheader ]
  %.not2634 = icmp eq i32 %8, 0
  br i1 %.not2634, label %.loopexit, label %.lr.ph37

.lr.ph37:                                         ; preds = %.preheader, %.lr.ph37
  %.022.idx36 = phi i64 [ %.022.add, %.lr.ph37 ], [ %.idx, %.preheader ]
  %.135 = phi ptr [ %29, %.lr.ph37 ], [ %.023.lcssa, %.preheader ]
  %.022.ptr = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 %.022.idx36
  %15 = load i64, ptr %.022.ptr, align 8, !tbaa !12
  %16 = lshr i64 %15, 24
  %17 = trunc i64 %16 to i8
  %18 = getelementptr inbounds i8, ptr %.135, i64 1
  store i8 %17, ptr %.135, align 1, !tbaa !11
  %19 = load i64, ptr %.022.ptr, align 8, !tbaa !12
  %20 = lshr i64 %19, 16
  %21 = trunc i64 %20 to i8
  %22 = getelementptr inbounds i8, ptr %.135, i64 2
  store i8 %21, ptr %18, align 1, !tbaa !11
  %23 = load i64, ptr %.022.ptr, align 8, !tbaa !12
  %24 = lshr i64 %23, 8
  %25 = trunc i64 %24 to i8
  %26 = getelementptr inbounds i8, ptr %.135, i64 3
  store i8 %25, ptr %22, align 1, !tbaa !11
  %27 = load i64, ptr %.022.ptr, align 8, !tbaa !12
  %28 = trunc i64 %27 to i8
  %29 = getelementptr inbounds i8, ptr %.135, i64 4
  store i8 %28, ptr %26, align 1, !tbaa !11
  %.022.add = add nsw i64 %.022.idx36, -8
  %.not26 = icmp ult i64 %.022.idx36, 16
  br i1 %.not26, label %.loopexit, label %.lr.ph37, !llvm.loop !14

.loopexit:                                        ; preds = %.lr.ph37, %.preheader, %3, %6
  %.021 = phi i32 [ -1, %6 ], [ -1, %3 ], [ 0, %.preheader ], [ 0, %.lr.ph37 ]
  ret i32 %.021
}

; Function Attrs: nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: write)
declare void @llvm.memset.p0.i64(ptr nocapture writeonly, i8, i64, i1 immarg) #1

attributes #0 = { nofree norecurse nosync nounwind 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" }
attributes #1 = { 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 0}
!6 = !{!"", !7, i64 0, !7, i64 4, !8, i64 8}
!7 = !{!"int", !8, i64 0}
!8 = !{!"omnipotent char", !9, i64 0}
!9 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!10 = !{!6, !7, i64 4}
!11 = !{!8, !8, i64 0}
!12 = !{!13, !13, i64 0}
!13 = !{!"long", !8, i64 0}
!14 = distinct !{!14, !15}
!15 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


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