; LLVM IR from tsotchke/quantum_geometric_tensor :: src/quantum_geometric/core (quantum_geometric_tensor)

; 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.quantum_geometric_tensor_t = type { i32, ptr, i64, ptr, ptr, i8, i8, i8, i32, i64, 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
declare hidden zeroext i1 @check_numerical_stability(ptr noundef, i64 noundef) #1

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local i32 @geometric_tensor_validate(ptr noundef %0) #1 {
  %2 = alloca i32, align 4
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca i64, align 8
  %5 = alloca i64, align 8
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i64, align 8
  %8 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %9 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %10 = icmp eq ptr %9, null
  br i1 %10, label %11, label %12

11:                                               ; preds = %1
  store i32 -1, ptr %2, align 4
  br label %116

12:                                               ; preds = %1
  %13 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %14 = getelementptr inbounds %struct.quantum_geometric_tensor_t, ptr %13, i32 0, i32 1
  %15 = load ptr, ptr %14, align 8, !tbaa !9
  %16 = icmp eq ptr %15, null
  br i1 %16, label %17, label %18

17:                                               ; preds = %12
  store i32 -1, ptr %2, align 4
  br label %116

18:                                               ; preds = %12
  %19 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %20 = getelementptr inbounds %struct.quantum_geometric_tensor_t, ptr %19, i32 0, i32 3
  %21 = load ptr, ptr %20, align 8, !tbaa !14
  %22 = icmp eq ptr %21, null
  br i1 %22, label %23, label %24

23:                                               ; preds = %18
  store i32 -1, ptr %2, align 4
  br label %116

24:                                               ; preds = %18
  %25 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %26 = getelementptr inbounds %struct.quantum_geometric_tensor_t, ptr %25, i32 0, i32 2
  %27 = load i64, ptr %26, align 8, !tbaa !15
  %28 = icmp ugt i64 %27, 0
  br i1 %28, label %30, label %29

29:                                               ; preds = %24
  store i32 -1, ptr %2, align 4
  br label %116

30:                                               ; preds = %24
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %4) #2
  store i64 1, ptr %4, align 8, !tbaa !16
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %5) #2
  store i64 0, ptr %5, align 8, !tbaa !16
  br label %31

31:                                               ; preds = %67, %30
  %32 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !16
  %33 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %34 = getelementptr inbounds %struct.quantum_geometric_tensor_t, ptr %33, i32 0, i32 2
  %35 = load i64, ptr %34, align 8, !tbaa !15
  %36 = icmp ult i64 %32, %35
  br i1 %36, label %38, label %37

37:                                               ; preds = %31
  store i32 2, ptr %6, align 4
  br label %70

38:                                               ; preds = %31
  %39 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %40 = getelementptr inbounds %struct.quantum_geometric_tensor_t, ptr %39, i32 0, i32 1
  %41 = load ptr, ptr %40, align 8, !tbaa !9
  %42 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !16
  %43 = getelementptr inbounds i64, ptr %41, i64 %42
  %44 = load i64, ptr %43, align 8, !tbaa !16
  %45 = icmp ugt i64 %44, 0
  br i1 %45, label %47, label %46

46:                                               ; preds = %38
  store i32 -1, ptr %2, align 4
  store i32 1, ptr %6, align 4
  br label %70

47:                                               ; preds = %38
  %48 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !16
  %49 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %50 = getelementptr inbounds %struct.quantum_geometric_tensor_t, ptr %49, i32 0, i32 1
  %51 = load ptr, ptr %50, align 8, !tbaa !9
  %52 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !16
  %53 = getelementptr inbounds i64, ptr %51, i64 %52
  %54 = load i64, ptr %53, align 8, !tbaa !16
  %55 = udiv i64 -1, %54
  %56 = icmp ule i64 %48, %55
  br i1 %56, label %58, label %57

57:                                               ; preds = %47
  store i32 -1, ptr %2, align 4
  store i32 1, ptr %6, align 4
  br label %70

58:                                               ; preds = %47
  %59 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %60 = getelementptr inbounds %struct.quantum_geometric_tensor_t, ptr %59, i32 0, i32 1
  %61 = load ptr, ptr %60, align 8, !tbaa !9
  %62 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !16
  %63 = getelementptr inbounds i64, ptr %61, i64 %62
  %64 = load i64, ptr %63, align 8, !tbaa !16
  %65 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !16
  %66 = mul i64 %65, %64
  store i64 %66, ptr %4, align 8, !tbaa !16
  br label %67

67:                                               ; preds = %58
  %68 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !16
  %69 = add i64 %68, 1
  store i64 %69, ptr %5, align 8, !tbaa !16
  br label %31, !llvm.loop !17

70:                                               ; preds = %57, %46, %37
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %5) #2
  %71 = load i32, ptr %6, align 4
  switch i32 %71, label %115 [
    i32 2, label %72
  ]

72:                                               ; preds = %70
  %73 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !16
  %74 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %75 = getelementptr inbounds %struct.quantum_geometric_tensor_t, ptr %74, i32 0, i32 9
  %76 = load i64, ptr %75, align 8, !tbaa !19
  %77 = icmp eq i64 %73, %76
  br i1 %77, label %79, label %78

78:                                               ; preds = %72
  store i32 -1, ptr %2, align 4
  store i32 1, ptr %6, align 4
  br label %115

79:                                               ; preds = %72
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %7) #2
  %80 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !16
  %81 = add i64 %80, 7
  %82 = and i64 %81, -8
  store i64 %82, ptr %7, align 8, !tbaa !16
  %83 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !16
  %84 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %85 = getelementptr inbounds %struct.quantum_geometric_tensor_t, ptr %84, i32 0, i32 10
  %86 = load i64, ptr %85, align 8, !tbaa !20
  %87 = icmp eq i64 %83, %86
  br i1 %87, label %89, label %88

88:                                               ; preds = %79
  store i32 -1, ptr %2, align 4
  store i32 1, ptr %6, align 4
  br label %114

89:                                               ; preds = %79
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  %90 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %91 = call i32 @validate_memory_alignment(ptr noundef %90)
  store i32 %91, ptr %8, align 4, !tbaa !21
  %92 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !21
  %93 = icmp ne i32 %92, 0
  br i1 %93, label %94, label %96

94:                                               ; preds = %89
  %95 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !21
  store i32 %95, ptr %2, align 4
  store i32 1, ptr %6, align 4
  br label %113

96:                                               ; preds = %89
  %97 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %98 = getelementptr inbounds %struct.quantum_geometric_tensor_t, ptr %97, i32 0, i32 3
  %99 = load ptr, ptr %98, align 8, !tbaa !14
  %100 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %101 = getelementptr inbounds %struct.quantum_geometric_tensor_t, ptr %100, i32 0, i32 9
  %102 = load i64, ptr %101, align 8, !tbaa !19
  %103 = call zeroext i1 @check_numerical_stability(ptr noundef %99, i64 noundef %102)
  br i1 %103, label %105, label %104

104:                                              ; preds = %96
  store i32 -24, ptr %2, align 4
  store i32 1, ptr %6, align 4
  br label %113

105:                                              ; preds = %96
  %106 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %107 = call i32 @validate_tensor_properties(ptr noundef %106)
  store i32 %107, ptr %8, align 4, !tbaa !21
  %108 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !21
  %109 = icmp ne i32 %108, 0
  br i1 %109, label %110, label %112

110:                                              ; preds = %105
  %111 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !21
  store i32 %111, ptr %2, align 4
  store i32 1, ptr %6, align 4
  br label %113

112:                                              ; preds = %105
  store i32 0, ptr %2, align 4
  store i32 1, ptr %6, align 4
  br label %113

113:                                              ; preds = %112, %110, %104, %94
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  br label %114

114:                                              ; preds = %113, %88
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %7) #2
  br label %115

115:                                              ; preds = %114, %78, %70
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %4) #2
  br label %116

116:                                              ; preds = %115, %29, %23, %17, %11
  %117 = load i32, ptr %2, align 4
  ret i32 %117
}

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare hidden i32 @validate_memory_alignment(ptr noundef) #1

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare hidden i32 @validate_tensor_properties(ptr noundef) #1

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, !6, i64 8}
!10 = !{!"quantum_geometric_tensor_t", !11, i64 0, !6, i64 8, !12, i64 16, !6, i64 24, !6, i64 32, !13, i64 40, !13, i64 41, !13, i64 42, !11, i64 44, !12, i64 48, !12, i64 56}
!11 = !{!"int", !7, i64 0}
!12 = !{!"long", !7, i64 0}
!13 = !{!"_Bool", !7, i64 0}
!14 = !{!10, !6, i64 24}
!15 = !{!10, !12, i64 16}
!16 = !{!12, !12, i64 0}
!17 = distinct !{!17, !18}
!18 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!19 = !{!10, !12, i64 48}
!20 = !{!10, !12, i64 56}
!21 = !{!11, !11, i64 0}


; 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
declare hidden zeroext i1 @check_numerical_stability(ptr noundef, i64 noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local i32 @geometric_tensor_validate(ptr noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  %2 = icmp eq ptr %0, null
  br i1 %2, label %.loopexit, label %3

3:                                                ; preds = %1
  %4 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  %5 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %6 = icmp eq ptr %5, null
  br i1 %6, label %.loopexit, label %7

7:                                                ; preds = %3
  %8 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 24
  %9 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !13
  %10 = icmp eq ptr %9, null
  br i1 %10, label %.loopexit, label %11

11:                                               ; preds = %7
  %12 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 16
  %13 = load i64, ptr %12, align 8, !tbaa !14
  %.not = icmp eq i64 %13, 0
  br i1 %.not, label %.loopexit, label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %11, %17
  %.03042 = phi i64 [ %19, %17 ], [ 0, %11 ]
  %.03141 = phi i64 [ %18, %17 ], [ 1, %11 ]
  %14 = getelementptr inbounds i64, ptr %5, i64 %.03042
  %15 = load i64, ptr %14, align 8, !tbaa !15
  %.not35 = icmp eq i64 %15, 0
  br i1 %.not35, label %.loopexit, label %16

16:                                               ; preds = %.preheader
  %mul = tail call { i64, i1 } @llvm.umul.with.overflow.i64(i64 %15, i64 %.03141)
  %mul.ov = extractvalue { i64, i1 } %mul, 1
  br i1 %mul.ov, label %.loopexit, label %17

17:                                               ; preds = %16
  %18 = mul i64 %15, %.03141
  %19 = add nuw i64 %.03042, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %19, %13
  br i1 %exitcond.not, label %.critedge, label %.preheader, !llvm.loop !16

.critedge:                                        ; preds = %17
  %20 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 48
  %21 = load i64, ptr %20, align 8, !tbaa !18
  %22 = icmp eq i64 %18, %21
  br i1 %22, label %23, label %.loopexit

23:                                               ; preds = %.critedge
  %24 = add i64 %18, 7
  %25 = and i64 %24, -8
  %26 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 56
  %27 = load i64, ptr %26, align 8, !tbaa !19
  %28 = icmp eq i64 %25, %27
  br i1 %28, label %29, label %.loopexit

29:                                               ; preds = %23
  %30 = tail call i32 @validate_memory_alignment(ptr noundef nonnull %0)
  %.not38 = icmp eq i32 %30, 0
  br i1 %.not38, label %31, label %.loopexit

31:                                               ; preds = %29
  %32 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !13
  %33 = load i64, ptr %20, align 8, !tbaa !18
  %34 = tail call zeroext i1 @check_numerical_stability(ptr noundef %32, i64 noundef %33)
  br i1 %34, label %35, label %.loopexit

35:                                               ; preds = %31
  %36 = tail call i32 @validate_tensor_properties(ptr noundef nonnull %0)
  br label %.loopexit

.loopexit:                                        ; preds = %.preheader, %16, %.critedge, %29, %31, %35, %23, %11, %7, %3, %1
  %.4 = phi i32 [ -1, %1 ], [ -1, %3 ], [ -1, %7 ], [ -1, %11 ], [ -1, %.critedge ], [ -1, %23 ], [ %30, %29 ], [ -24, %31 ], [ %36, %35 ], [ -1, %16 ], [ -1, %.preheader ]
  ret i32 %.4
}

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare hidden i32 @validate_memory_alignment(ptr noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare hidden i32 @validate_tensor_properties(ptr noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare { i64, i1 } @llvm.umul.with.overflow.i64(i64, i64) #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 speculatable willreturn memory(none) }

!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, !10, i64 8}
!6 = !{!"quantum_geometric_tensor_t", !7, i64 0, !10, i64 8, !11, i64 16, !10, i64 24, !10, i64 32, !12, i64 40, !12, i64 41, !12, i64 42, !7, i64 44, !11, i64 48, !11, i64 56}
!7 = !{!"int", !8, i64 0}
!8 = !{!"omnipotent char", !9, i64 0}
!9 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!10 = !{!"any pointer", !8, i64 0}
!11 = !{!"long", !8, i64 0}
!12 = !{!"_Bool", !8, i64 0}
!13 = !{!6, !10, i64 24}
!14 = !{!6, !11, i64 16}
!15 = !{!11, !11, i64 0}
!16 = distinct !{!16, !17}
!17 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!18 = !{!6, !11, i64 48}
!19 = !{!6, !11, i64 56}


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