; LLVM IR from BrunoLevy/learn-fpga :: FemtoRV/TUTORIALS/FROM_BLINKER_TO_RISCV/FIRMWARE (humanshader)

; 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: nounwind uwtable
define dso_local void @human_shader(i32 noundef %0, i32 noundef %1, ptr noundef %2, ptr noundef %3, ptr noundef %4) #0 {
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca ptr, align 8
  %9 = alloca ptr, align 8
  %10 = alloca ptr, align 8
  %11 = alloca i32, align 4
  %12 = alloca i32, align 4
  %13 = alloca i32, align 4
  %14 = alloca i32, align 4
  %15 = alloca i32, align 4
  %16 = alloca i32, align 4
  %17 = alloca i32, align 4
  %18 = alloca i32, align 4
  %19 = alloca i32, align 4
  %20 = alloca i32, align 4
  %21 = alloca i32, align 4
  %22 = alloca i32, align 4
  %23 = alloca i32, align 4
  %24 = alloca i32, align 4
  %25 = alloca i32, align 4
  %26 = alloca i32, align 4
  %27 = alloca i32, align 4
  %28 = alloca i32, align 4
  %29 = alloca i32, align 4
  %30 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  store ptr %2, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  store ptr %3, ptr %9, align 8, !tbaa !9
  store ptr %4, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %13) #2
  %31 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %32 = sub nsw i32 %31, 36
  store i32 %32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %14) #2
  %33 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %34 = sub nsw i32 18, %33
  store i32 %34, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %15) #2
  %35 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %36 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %37 = mul nsw i32 %35, %36
  store i32 %37, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %16) #2
  %38 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %39 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %40 = mul nsw i32 %38, %39
  store i32 %40, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %17) #2
  %41 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  %42 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  %43 = add nsw i32 %41, %42
  store i32 %43, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  %44 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  %45 = icmp slt i32 %44, 200
  br i1 %45, label %46, label %100

46:                                               ; preds = %5
  store i32 420, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  store i32 520, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %18) #2
  %47 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  %48 = shl i32 %47, 3
  %49 = add nsw i32 5200, %48
  store i32 %49, ptr %18, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %19) #2
  %50 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !5
  %51 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %52 = mul nsw i32 %50, %51
  %53 = ashr i32 %52, 7
  store i32 %53, ptr %19, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %20) #2
  %54 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !5
  %55 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %56 = mul nsw i32 %54, %55
  %57 = ashr i32 %56, 7
  store i32 %57, ptr %20, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %21) #2
  %58 = load i32, ptr %19, align 4, !tbaa !5
  %59 = mul nsw i32 %58, 5
  %60 = load i32, ptr %20, align 4, !tbaa !5
  %61 = mul nsw i32 %60, 13
  %62 = sub nsw i32 %59, %61
  %63 = ashr i32 %62, 9
  %64 = add nsw i32 18, %63
  store i32 %64, ptr %21, align 4, !tbaa !5
  %65 = load i32, ptr %21, align 4, !tbaa !5
  %66 = icmp sgt i32 %65, 0
  br i1 %66, label %67, label %73

67:                                               ; preds = %46
  %68 = load i32, ptr %21, align 4, !tbaa !5
  %69 = load i32, ptr %21, align 4, !tbaa !5
  %70 = mul nsw i32 %68, %69
  %71 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %72 = add nsw i32 %71, %70
  store i32 %72, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  br label %73

73:                                               ; preds = %67, %46
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %22) #2
  %74 = load i32, ptr %20, align 4, !tbaa !5
  %75 = add nsw i32 %74, 900
  store i32 %75, ptr %22, align 4, !tbaa !5
  %76 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %77 = load i32, ptr %22, align 4, !tbaa !5
  %78 = mul nsw i32 %76, %77
  %79 = ashr i32 %78, 12
  store i32 %79, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %80 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %81 = load i32, ptr %22, align 4, !tbaa !5
  %82 = mul nsw i32 %80, %81
  %83 = ashr i32 %82, 12
  store i32 %83, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %84 = load i32, ptr %19, align 4, !tbaa !5
  %85 = load i32, ptr %20, align 4, !tbaa !5
  %86 = sub nsw i32 0, %85
  %87 = icmp sgt i32 %84, %86
  br i1 %87, label %88, label %99

88:                                               ; preds = %73
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %23) #2
  %89 = load i32, ptr %19, align 4, !tbaa !5
  %90 = load i32, ptr %20, align 4, !tbaa !5
  %91 = add nsw i32 %89, %90
  %92 = ashr i32 %91, 3
  store i32 %92, ptr %23, align 4, !tbaa !5
  %93 = load i32, ptr %23, align 4, !tbaa !5
  %94 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %95 = add nsw i32 %94, %93
  store i32 %95, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %96 = load i32, ptr %23, align 4, !tbaa !5
  %97 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %98 = add nsw i32 %97, %96
  store i32 %98, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %23) #2
  br label %99

99:                                               ; preds = %88, %73
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %22) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %21) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %20) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %19) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %18) #2
  br label %164

100:                                              ; preds = %5
  %101 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %102 = icmp slt i32 %101, 0
  br i1 %102, label %103, label %154

103:                                              ; preds = %100
  %104 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %105 = shl i32 %104, 1
  %106 = add nsw i32 150, %105
  store i32 %106, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  store i32 50, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %24) #2
  %107 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  %108 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  %109 = shl i32 %108, 3
  %110 = add nsw i32 %107, %109
  store i32 %110, ptr %24, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %25) #2
  %111 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %112 = sub nsw i32 0, %111
  %113 = mul nsw i32 240, %112
  %114 = load i32, ptr %24, align 4, !tbaa !5
  %115 = sub nsw i32 %113, %114
  store i32 %115, ptr %25, align 4, !tbaa !5
  %116 = load i32, ptr %25, align 4, !tbaa !5
  %117 = icmp sgt i32 %116, 1200
  br i1 %117, label %118, label %136

118:                                              ; preds = %103
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %26) #2
  %119 = load i32, ptr %25, align 4, !tbaa !5
  %120 = mul nsw i32 25, %119
  %121 = ashr i32 %120, 3
  store i32 %121, ptr %26, align 4, !tbaa !5
  %122 = load i32, ptr %25, align 4, !tbaa !5
  %123 = load i32, ptr %26, align 4, !tbaa !5
  %124 = sub nsw i32 7840, %123
  %125 = mul nsw i32 %122, %124
  %126 = ashr i32 %125, 9
  %127 = sub nsw i32 %126, 8560
  store i32 %127, ptr %26, align 4, !tbaa !5
  %128 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %129 = load i32, ptr %26, align 4, !tbaa !5
  %130 = mul nsw i32 %128, %129
  %131 = ashr i32 %130, 10
  store i32 %131, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %132 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %133 = load i32, ptr %26, align 4, !tbaa !5
  %134 = mul nsw i32 %132, %133
  %135 = ashr i32 %134, 10
  store i32 %135, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %26) #2
  br label %136

136:                                              ; preds = %118, %103
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %27) #2
  %137 = load i32, ptr %25, align 4, !tbaa !5
  %138 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %139 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %140 = mul nsw i32 %138, %139
  %141 = add nsw i32 %137, %140
  store i32 %141, ptr %27, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %28) #2
  %142 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  %143 = sub nsw i32 3200, %142
  %144 = load i32, ptr %27, align 4, !tbaa !5
  %145 = shl i32 %144, 1
  %146 = sub nsw i32 %143, %145
  store i32 %146, ptr %28, align 4, !tbaa !5
  %147 = load i32, ptr %28, align 4, !tbaa !5
  %148 = icmp sgt i32 %147, 0
  br i1 %148, label %149, label %153

149:                                              ; preds = %136
  %150 = load i32, ptr %28, align 4, !tbaa !5
  %151 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %152 = add nsw i32 %151, %150
  store i32 %152, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  br label %153

153:                                              ; preds = %149, %136
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %28) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %27) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %25) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %24) #2
  br label %163

154:                                              ; preds = %100
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %29) #2
  %155 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %156 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %157 = shl i32 %156, 2
  %158 = add nsw i32 %155, %157
  store i32 %158, ptr %29, align 4, !tbaa !5
  %159 = load i32, ptr %29, align 4, !tbaa !5
  %160 = add nsw i32 132, %159
  store i32 %160, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %161 = load i32, ptr %29, align 4, !tbaa !5
  %162 = add nsw i32 192, %161
  store i32 %162, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %29) #2
  br label %163

163:                                              ; preds = %154, %153
  br label %164

164:                                              ; preds = %163, %99
  %165 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %166 = icmp sgt i32 %165, 255
  br i1 %166, label %167, label %168

167:                                              ; preds = %164
  store i32 255, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  br label %168

168:                                              ; preds = %167, %164
  %169 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %170 = icmp sgt i32 %169, 255
  br i1 %170, label %171, label %172

171:                                              ; preds = %168
  store i32 255, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  br label %172

172:                                              ; preds = %171, %168
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %30) #2
  %173 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %174 = mul nsw i32 %173, 11
  %175 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %176 = mul nsw i32 5, %175
  %177 = add nsw i32 %174, %176
  %178 = ashr i32 %177, 4
  store i32 %178, ptr %30, align 4, !tbaa !5
  %179 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %180 = trunc i32 %179 to i8
  %181 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  store i8 %180, ptr %181, align 1, !tbaa !11
  %182 = load i32, ptr %30, align 4, !tbaa !5
  %183 = trunc i32 %182 to i8
  %184 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !9
  store i8 %183, ptr %184, align 1, !tbaa !11
  %185 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %186 = trunc i32 %185 to i8
  %187 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  store i8 %186, ptr %187, align 1, !tbaa !11
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %30) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %17) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %16) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %15) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %14) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %13) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #2
  ret void
}

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

; 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 = { 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 = !{!7, !7, 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: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(argmem: write) uwtable
define dso_local void @human_shader(i32 noundef %0, i32 noundef %1, ptr nocapture noundef writeonly %2, ptr nocapture noundef writeonly %3, ptr nocapture noundef writeonly %4) local_unnamed_addr #0 {
  %6 = add nsw i32 %0, -36
  %.neg84 = add i32 %1, 2147483630
  %7 = sub nsw i32 18, %1
  %8 = mul nsw i32 %6, %6
  %9 = mul nsw i32 %7, %7
  %10 = add nuw nsw i32 %9, %8
  %11 = icmp ult i32 %10, 200
  br i1 %11, label %12, label %36

12:                                               ; preds = %5
  %13 = shl nuw nsw i32 %10, 3
  %14 = add nuw nsw i32 %13, 5200
  %15 = mul nsw i32 %14, %6
  %16 = ashr i32 %15, 7
  %17 = mul nsw i32 %14, %7
  %18 = ashr i32 %17, 7
  %19 = mul nsw i32 %16, 5
  %.neg = mul nsw i32 %18, -13
  %20 = add nsw i32 %.neg, %19
  %21 = ashr i32 %20, 9
  %22 = icmp sgt i32 %21, -18
  %23 = add nsw i32 %21, 18
  %24 = mul nsw i32 %23, %23
  %25 = add nuw nsw i32 %24, 420
  %.0 = select i1 %22, i32 %25, i32 420
  %26 = add nsw i32 %18, 900
  %27 = mul nsw i32 %.0, %26
  %28 = ashr i32 %27, 12
  %29 = mul nsw i32 %26, 520
  %30 = ashr i32 %29, 12
  %31 = sub nsw i32 0, %18
  %32 = icmp sgt i32 %16, %31
  %33 = add nsw i32 %16, %18
  %34 = ashr i32 %33, 3
  %35 = select i1 %32, i32 %34, i32 0
  %.069 = add nsw i32 %30, %35
  %.1 = add nsw i32 %28, %35
  br label %65

36:                                               ; preds = %5
  %37 = icmp sgt i32 %1, 18
  br i1 %37, label %38, label %60

38:                                               ; preds = %36
  %39 = shl i32 %7, 1
  %40 = add nsw i32 %39, 150
  %41 = mul i32 %1, 240
  %.neg81 = add i32 %41, -4320
  %42 = shl i32 %9, 3
  %43 = add i32 %42, %10
  %44 = sub i32 %.neg81, %43
  %45 = icmp sgt i32 %44, 1200
  br i1 %45, label %46, label %57

46:                                               ; preds = %38
  %47 = mul nuw nsw i32 %44, 25
  %48 = lshr i32 %47, 3
  %49 = sub nsw i32 7840, %48
  %50 = mul nsw i32 %49, %44
  %51 = ashr i32 %50, 9
  %52 = add nsw i32 %51, -8560
  %53 = mul nsw i32 %52, %40
  %54 = ashr i32 %53, 10
  %55 = mul nsw i32 %52, 50
  %56 = ashr i32 %55, 10
  br label %57

57:                                               ; preds = %46, %38
  %.170 = phi i32 [ %56, %46 ], [ 50, %38 ]
  %.2 = phi i32 [ %54, %46 ], [ %40, %38 ]
  %.neg85 = mul i32 %.neg84, %6
  %.neg86 = sub i32 %.neg85, %44
  %.neg82 = shl i32 %.neg86, 1
  %reass.sub = sub i32 %.neg82, %10
  %58 = add i32 %reass.sub, 3200
  %59 = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %58, i32 0)
  %spec.select = add nsw i32 %.2, %59
  br label %65

60:                                               ; preds = %36
  %61 = shl i32 %1, 2
  %62 = add nsw i32 %61, %0
  %63 = add nsw i32 %62, 132
  %64 = add nsw i32 %62, 192
  br label %65

65:                                               ; preds = %57, %60, %12
  %.271 = phi i32 [ %.069, %12 ], [ %.170, %57 ], [ %64, %60 ]
  %.4 = phi i32 [ %.1, %12 ], [ %spec.select, %57 ], [ %63, %60 ]
  %spec.store.select = tail call i32 @llvm.smin.i32(i32 %.4, i32 255)
  %spec.store.select1 = tail call i32 @llvm.smin.i32(i32 %.271, i32 255)
  %66 = mul nsw i32 %spec.store.select, 11
  %67 = mul nsw i32 %spec.store.select1, 5
  %68 = add nsw i32 %66, %67
  %69 = lshr i32 %68, 4
  %70 = trunc i32 %spec.store.select to i8
  store i8 %70, ptr %2, align 1, !tbaa !5
  %71 = trunc i32 %69 to i8
  store i8 %71, ptr %3, align 1, !tbaa !5
  %72 = trunc i32 %spec.store.select1 to i8
  store i8 %72, ptr %4, align 1, !tbaa !5
  ret void
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare i32 @llvm.smin.i32(i32, i32) #1

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare i32 @llvm.smax.i32(i32, i32) #1

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(argmem: write) 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, !6, i64 0}
!6 = !{!"omnipotent char", !7, i64 0}
!7 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}


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