; LLVM IR from BrunoLevy/learn-fpga :: LiteX/software/Doom/mc1-doom/src (r_main)

; 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.node_t = type { i32, i32, i32, i32, [2 x [4 x i32]], [2 x i16] }

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local i32 @R_PointOnSide(i32 noundef %0, i32 noundef %1, ptr noundef %2) #0 {
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca ptr, align 8
  %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
  store i32 %0, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  store ptr %2, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #3
  %13 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %14 = getelementptr inbounds %struct.node_t, ptr %13, i32 0, i32 2
  %15 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !11
  %16 = icmp ne i32 %15, 0
  br i1 %16, label %35, label %17

17:                                               ; preds = %3
  %18 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %19 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %20 = getelementptr inbounds %struct.node_t, ptr %19, i32 0, i32 0
  %21 = load i32, ptr %20, align 4, !tbaa !13
  %22 = icmp sle i32 %18, %21
  br i1 %22, label %23, label %29

23:                                               ; preds = %17
  %24 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %25 = getelementptr inbounds %struct.node_t, ptr %24, i32 0, i32 3
  %26 = load i32, ptr %25, align 4, !tbaa !14
  %27 = icmp sgt i32 %26, 0
  %28 = zext i1 %27 to i32
  store i32 %28, ptr %4, align 4
  store i32 1, ptr %12, align 4
  br label %110

29:                                               ; preds = %17
  %30 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %31 = getelementptr inbounds %struct.node_t, ptr %30, i32 0, i32 3
  %32 = load i32, ptr %31, align 4, !tbaa !14
  %33 = icmp slt i32 %32, 0
  %34 = zext i1 %33 to i32
  store i32 %34, ptr %4, align 4
  store i32 1, ptr %12, align 4
  br label %110

35:                                               ; preds = %3
  %36 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %37 = getelementptr inbounds %struct.node_t, ptr %36, i32 0, i32 3
  %38 = load i32, ptr %37, align 4, !tbaa !14
  %39 = icmp ne i32 %38, 0
  br i1 %39, label %58, label %40

40:                                               ; preds = %35
  %41 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %42 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %43 = getelementptr inbounds %struct.node_t, ptr %42, i32 0, i32 1
  %44 = load i32, ptr %43, align 4, !tbaa !15
  %45 = icmp sle i32 %41, %44
  br i1 %45, label %46, label %52

46:                                               ; preds = %40
  %47 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %48 = getelementptr inbounds %struct.node_t, ptr %47, i32 0, i32 2
  %49 = load i32, ptr %48, align 4, !tbaa !11
  %50 = icmp slt i32 %49, 0
  %51 = zext i1 %50 to i32
  store i32 %51, ptr %4, align 4
  store i32 1, ptr %12, align 4
  br label %110

52:                                               ; preds = %40
  %53 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %54 = getelementptr inbounds %struct.node_t, ptr %53, i32 0, i32 2
  %55 = load i32, ptr %54, align 4, !tbaa !11
  %56 = icmp sgt i32 %55, 0
  %57 = zext i1 %56 to i32
  store i32 %57, ptr %4, align 4
  store i32 1, ptr %12, align 4
  br label %110

58:                                               ; preds = %35
  %59 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %60 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %61 = getelementptr inbounds %struct.node_t, ptr %60, i32 0, i32 0
  %62 = load i32, ptr %61, align 4, !tbaa !13
  %63 = sub nsw i32 %59, %62
  store i32 %63, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %64 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %65 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %66 = getelementptr inbounds %struct.node_t, ptr %65, i32 0, i32 1
  %67 = load i32, ptr %66, align 4, !tbaa !15
  %68 = sub nsw i32 %64, %67
  store i32 %68, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %69 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %70 = getelementptr inbounds %struct.node_t, ptr %69, i32 0, i32 3
  %71 = load i32, ptr %70, align 4, !tbaa !14
  %72 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %73 = getelementptr inbounds %struct.node_t, ptr %72, i32 0, i32 2
  %74 = load i32, ptr %73, align 4, !tbaa !11
  %75 = xor i32 %71, %74
  %76 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %77 = xor i32 %75, %76
  %78 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %79 = xor i32 %77, %78
  %80 = and i32 %79, -2147483648
  %81 = icmp ne i32 %80, 0
  br i1 %81, label %82, label %92

82:                                               ; preds = %58
  %83 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %84 = getelementptr inbounds %struct.node_t, ptr %83, i32 0, i32 3
  %85 = load i32, ptr %84, align 4, !tbaa !14
  %86 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %87 = xor i32 %85, %86
  %88 = and i32 %87, -2147483648
  %89 = icmp ne i32 %88, 0
  br i1 %89, label %90, label %91

90:                                               ; preds = %82
  store i32 1, ptr %4, align 4
  store i32 1, ptr %12, align 4
  br label %110

91:                                               ; preds = %82
  store i32 0, ptr %4, align 4
  store i32 1, ptr %12, align 4
  br label %110

92:                                               ; preds = %58
  %93 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %94 = getelementptr inbounds %struct.node_t, ptr %93, i32 0, i32 3
  %95 = load i32, ptr %94, align 4, !tbaa !14
  %96 = ashr i32 %95, 16
  %97 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %98 = call i32 @FixedMul(i32 noundef %96, i32 noundef %97)
  store i32 %98, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %99 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %100 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %101 = getelementptr inbounds %struct.node_t, ptr %100, i32 0, i32 2
  %102 = load i32, ptr %101, align 4, !tbaa !11
  %103 = ashr i32 %102, 16
  %104 = call i32 @FixedMul(i32 noundef %99, i32 noundef %103)
  store i32 %104, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %105 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %106 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %107 = icmp slt i32 %105, %106
  br i1 %107, label %108, label %109

108:                                              ; preds = %92
  store i32 0, ptr %4, align 4
  store i32 1, ptr %12, align 4
  br label %110

109:                                              ; preds = %92
  store i32 1, ptr %4, align 4
  store i32 1, ptr %12, align 4
  br label %110

110:                                              ; preds = %109, %108, %91, %90, %52, %46, %29, %23
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #3
  %111 = load i32, ptr %4, align 4
  ret i32 %111
}

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

; Function Attrs: inlinehint nounwind uwtable
declare hidden i32 @FixedMul(i32 noundef, i32 noundef) #2

; 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 = { inlinehint 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 #3 = { 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 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"any pointer", !7, i64 0}
!11 = !{!12, !6, i64 8}
!12 = !{!"", !6, i64 0, !6, i64 4, !6, i64 8, !6, i64 12, !7, i64 16, !7, i64 48}
!13 = !{!12, !6, i64 0}
!14 = !{!12, !6, i64 12}
!15 = !{!12, !6, i64 4}


; 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: nounwind uwtable
define dso_local range(i32 0, 2) i32 @R_PointOnSide(i32 noundef %0, i32 noundef %1, ptr nocapture noundef readonly %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 8
  %5 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %.not = icmp eq i32 %5, 0
  br i1 %.not, label %6, label %14

6:                                                ; preds = %3
  %7 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !10
  %.not28 = icmp slt i32 %7, %0
  %8 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 12
  %9 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !11
  br i1 %.not28, label %13, label %10

10:                                               ; preds = %6
  %11 = icmp sgt i32 %9, 0
  %12 = zext i1 %11 to i32
  br label %42

13:                                               ; preds = %6
  %.lobit = lshr i32 %9, 31
  br label %42

14:                                               ; preds = %3
  %15 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 12
  %16 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !11
  %.not29 = icmp eq i32 %16, 0
  br i1 %.not29, label %17, label %24

17:                                               ; preds = %14
  %18 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 4
  %19 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !12
  %.not30 = icmp slt i32 %19, %1
  br i1 %.not30, label %21, label %20

20:                                               ; preds = %17
  %.lobit31 = lshr i32 %5, 31
  br label %42

21:                                               ; preds = %17
  %22 = icmp sgt i32 %5, 0
  %23 = zext i1 %22 to i32
  br label %42

24:                                               ; preds = %14
  %25 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !10
  %26 = sub nsw i32 %0, %25
  %27 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 4
  %28 = load i32, ptr %27, align 4, !tbaa !12
  %29 = sub nsw i32 %1, %28
  %30 = xor i32 %16, %5
  %31 = xor i32 %30, %26
  %32 = xor i32 %31, %29
  %.not32 = icmp sgt i32 %32, -1
  br i1 %.not32, label %35, label %33

33:                                               ; preds = %24
  %34 = xor i32 %26, %16
  %.lobit35 = lshr i32 %34, 31
  br label %42

35:                                               ; preds = %24
  %36 = ashr i32 %16, 16
  %37 = tail call i32 @FixedMul(i32 noundef %36, i32 noundef %26)
  %38 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %39 = ashr i32 %38, 16
  %40 = tail call i32 @FixedMul(i32 noundef %29, i32 noundef %39)
  %41 = icmp sge i32 %40, %37
  %.34 = zext i1 %41 to i32
  br label %42

42:                                               ; preds = %35, %33, %21, %20, %13, %10
  %.0 = phi i32 [ %.lobit31, %20 ], [ %23, %21 ], [ %12, %10 ], [ %.lobit, %13 ], [ %.lobit35, %33 ], [ %.34, %35 ]
  ret i32 %.0
}

; Function Attrs: inlinehint nounwind uwtable
declare hidden i32 @FixedMul(i32 noundef, i32 noundef) local_unnamed_addr #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 = { inlinehint 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" }

!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 = !{!"", !7, i64 0, !7, i64 4, !7, i64 8, !7, i64 12, !8, i64 16, !8, i64 48}
!7 = !{!"int", !8, i64 0}
!8 = !{!"omnipotent char", !9, i64 0}
!9 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!10 = !{!6, !7, i64 0}
!11 = !{!6, !7, i64 12}
!12 = !{!6, !7, i64 4}


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