; 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.seg_t = type { ptr, ptr, i32, i32, ptr, ptr, ptr, ptr }
%struct.vertex_t = type { i32, i32 }

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #0

; Function Attrs: inlinehint nounwind uwtable
declare hidden i32 @FixedMul(i32 noundef, i32 noundef) #1

; 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 @R_PointOnSegSide(i32 noundef %0, i32 noundef %1, ptr noundef %2) #2 {
  %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
  %13 = alloca i32, align 4
  %14 = alloca i32, align 4
  %15 = alloca i32, align 4
  %16 = 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
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %13) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %14) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %15) #3
  %17 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %18 = getelementptr inbounds %struct.seg_t, ptr %17, i32 0, i32 0
  %19 = load ptr, ptr %18, align 8, !tbaa !11
  %20 = getelementptr inbounds %struct.vertex_t, ptr %19, i32 0, i32 0
  %21 = load i32, ptr %20, align 4, !tbaa !13
  store i32 %21, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %22 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %23 = getelementptr inbounds %struct.seg_t, ptr %22, i32 0, i32 0
  %24 = load ptr, ptr %23, align 8, !tbaa !11
  %25 = getelementptr inbounds %struct.vertex_t, ptr %24, i32 0, i32 1
  %26 = load i32, ptr %25, align 4, !tbaa !15
  store i32 %26, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %27 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %28 = getelementptr inbounds %struct.seg_t, ptr %27, i32 0, i32 1
  %29 = load ptr, ptr %28, align 8, !tbaa !16
  %30 = getelementptr inbounds %struct.vertex_t, ptr %29, i32 0, i32 0
  %31 = load i32, ptr %30, align 4, !tbaa !13
  %32 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %33 = sub nsw i32 %31, %32
  store i32 %33, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %34 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %35 = getelementptr inbounds %struct.seg_t, ptr %34, i32 0, i32 1
  %36 = load ptr, ptr %35, align 8, !tbaa !16
  %37 = getelementptr inbounds %struct.vertex_t, ptr %36, i32 0, i32 1
  %38 = load i32, ptr %37, align 4, !tbaa !15
  %39 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %40 = sub nsw i32 %38, %39
  store i32 %40, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %41 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %42 = icmp ne i32 %41, 0
  br i1 %42, label %55, label %43

43:                                               ; preds = %3
  %44 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %45 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %46 = icmp sle i32 %44, %45
  br i1 %46, label %47, label %51

47:                                               ; preds = %43
  %48 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %49 = icmp sgt i32 %48, 0
  %50 = zext i1 %49 to i32
  store i32 %50, ptr %4, align 4
  store i32 1, ptr %16, align 4
  br label %108

51:                                               ; preds = %43
  %52 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %53 = icmp slt i32 %52, 0
  %54 = zext i1 %53 to i32
  store i32 %54, ptr %4, align 4
  store i32 1, ptr %16, align 4
  br label %108

55:                                               ; preds = %3
  %56 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %57 = icmp ne i32 %56, 0
  br i1 %57, label %70, label %58

58:                                               ; preds = %55
  %59 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %60 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %61 = icmp sle i32 %59, %60
  br i1 %61, label %62, label %66

62:                                               ; preds = %58
  %63 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %64 = icmp slt i32 %63, 0
  %65 = zext i1 %64 to i32
  store i32 %65, ptr %4, align 4
  store i32 1, ptr %16, align 4
  br label %108

66:                                               ; preds = %58
  %67 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %68 = icmp sgt i32 %67, 0
  %69 = zext i1 %68 to i32
  store i32 %69, ptr %4, align 4
  store i32 1, ptr %16, align 4
  br label %108

70:                                               ; preds = %55
  %71 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %72 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %73 = sub nsw i32 %71, %72
  store i32 %73, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %74 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %75 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %76 = sub nsw i32 %74, %75
  store i32 %76, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %77 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %78 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %79 = xor i32 %77, %78
  %80 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %81 = xor i32 %79, %80
  %82 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %83 = xor i32 %81, %82
  %84 = and i32 %83, -2147483648
  %85 = icmp ne i32 %84, 0
  br i1 %85, label %86, label %94

86:                                               ; preds = %70
  %87 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %88 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %89 = xor i32 %87, %88
  %90 = and i32 %89, -2147483648
  %91 = icmp ne i32 %90, 0
  br i1 %91, label %92, label %93

92:                                               ; preds = %86
  store i32 1, ptr %4, align 4
  store i32 1, ptr %16, align 4
  br label %108

93:                                               ; preds = %86
  store i32 0, ptr %4, align 4
  store i32 1, ptr %16, align 4
  br label %108

94:                                               ; preds = %70
  %95 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %96 = ashr i32 %95, 16
  %97 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %98 = call i32 @FixedMul(i32 noundef %96, i32 noundef %97)
  store i32 %98, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %99 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %100 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %101 = ashr i32 %100, 16
  %102 = call i32 @FixedMul(i32 noundef %99, i32 noundef %101)
  store i32 %102, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  %103 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  %104 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %105 = icmp slt i32 %103, %104
  br i1 %105, label %106, label %107

106:                                              ; preds = %94
  store i32 0, ptr %4, align 4
  store i32 1, ptr %16, align 4
  br label %108

107:                                              ; preds = %94
  store i32 1, ptr %4, align 4
  store i32 1, ptr %16, align 4
  br label %108

108:                                              ; preds = %107, %106, %93, %92, %66, %62, %51, %47
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %15) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %14) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %13) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #3
  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
  %109 = load i32, ptr %4, align 4
  ret i32 %109
}

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
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" }
attributes #2 = { 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, !10, i64 0}
!12 = !{!"", !10, i64 0, !10, i64 8, !6, i64 16, !6, i64 20, !10, i64 24, !10, i64 32, !10, i64 40, !10, i64 48}
!13 = !{!14, !6, i64 0}
!14 = !{!"", !6, i64 0, !6, i64 4}
!15 = !{!14, !6, i64 4}
!16 = !{!12, !10, i64 8}


; 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: inlinehint nounwind uwtable
declare hidden i32 @FixedMul(i32 noundef, i32 noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local range(i32 0, 2) i32 @R_PointOnSegSide(i32 noundef %0, i32 noundef %1, ptr nocapture noundef readonly %2) local_unnamed_addr #1 {
  %4 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %5 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !11
  %6 = getelementptr inbounds i8, ptr %4, i64 4
  %7 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !13
  %8 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 8
  %9 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !14
  %10 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !11
  %11 = sub nsw i32 %10, %5
  %12 = getelementptr inbounds i8, ptr %9, i64 4
  %13 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !13
  %14 = sub nsw i32 %13, %7
  %.not = icmp eq i32 %10, %5
  br i1 %.not, label %15, label %20

15:                                               ; preds = %3
  %.not34 = icmp slt i32 %5, %0
  br i1 %.not34, label %19, label %16

16:                                               ; preds = %15
  %17 = icmp sgt i32 %14, 0
  %18 = zext i1 %17 to i32
  br label %40

19:                                               ; preds = %15
  %.lobit = lshr i32 %14, 31
  br label %40

20:                                               ; preds = %3
  %.not35 = icmp eq i32 %13, %7
  br i1 %.not35, label %21, label %26

21:                                               ; preds = %20
  %.not36 = icmp slt i32 %7, %1
  br i1 %.not36, label %23, label %22

22:                                               ; preds = %21
  %.lobit37 = lshr i32 %11, 31
  br label %40

23:                                               ; preds = %21
  %24 = icmp sgt i32 %11, 0
  %25 = zext i1 %24 to i32
  br label %40

26:                                               ; preds = %20
  %27 = sub nsw i32 %0, %5
  %28 = sub nsw i32 %1, %7
  %29 = xor i32 %28, %27
  %30 = xor i32 %29, %11
  %31 = xor i32 %30, %14
  %.not38 = icmp sgt i32 %31, -1
  br i1 %.not38, label %34, label %32

32:                                               ; preds = %26
  %33 = xor i32 %14, %27
  %.lobit41 = lshr i32 %33, 31
  br label %40

34:                                               ; preds = %26
  %35 = ashr i32 %14, 16
  %36 = tail call i32 @FixedMul(i32 noundef %35, i32 noundef %27)
  %37 = ashr i32 %11, 16
  %38 = tail call i32 @FixedMul(i32 noundef %28, i32 noundef %37)
  %39 = icmp sge i32 %38, %36
  %.40 = zext i1 %39 to i32
  br label %40

40:                                               ; preds = %34, %32, %23, %22, %19, %16
  %.0 = phi i32 [ %.lobit37, %22 ], [ %25, %23 ], [ %18, %16 ], [ %.lobit, %19 ], [ %.lobit41, %32 ], [ %.40, %34 ]
  ret i32 %.0
}

attributes #0 = { 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 #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" }

!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 8, !10, i64 16, !10, i64 20, !7, i64 24, !7, i64 32, !7, i64 40, !7, i64 48}
!7 = !{!"any pointer", !8, i64 0}
!8 = !{!"omnipotent char", !9, i64 0}
!9 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!10 = !{!"int", !8, i64 0}
!11 = !{!12, !10, i64 0}
!12 = !{!"", !10, i64 0, !10, i64 4}
!13 = !{!12, !10, i64 4}
!14 = !{!6, !7, i64 8}


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