; LLVM IR from YuchenHHH/Sparse-linear-systems :: Source (cs_fkeep)

; 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.cs_sparse = type { i64, i64, i64, ptr, ptr, ptr, i64 }

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local i64 @cs_fkeep(ptr noundef %0, ptr noundef %1, ptr noundef %2) #0 {
  %4 = alloca i64, align 8
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca ptr, align 8
  %8 = alloca i64, align 8
  %9 = alloca i64, align 8
  %10 = alloca i64, align 8
  %11 = alloca i64, align 8
  %12 = alloca ptr, align 8
  %13 = alloca ptr, align 8
  %14 = alloca ptr, align 8
  %15 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  store ptr %2, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %8) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %9) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %10) #3
  store i64 0, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %11) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %12) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %13) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %14) #3
  %16 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %17 = icmp ne ptr %16, null
  br i1 %17, label %18, label %26

18:                                               ; preds = %3
  %19 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %20 = getelementptr inbounds %struct.cs_sparse, ptr %19, i32 0, i32 6
  %21 = load i64, ptr %20, align 8, !tbaa !11
  %22 = icmp eq i64 %21, -1
  br i1 %22, label %23, label %26

23:                                               ; preds = %18
  %24 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %25 = icmp ne ptr %24, null
  br i1 %25, label %27, label %26

26:                                               ; preds = %23, %18, %3
  store i64 -1, ptr %4, align 8
  store i32 1, ptr %15, align 4
  br label %117

27:                                               ; preds = %23
  %28 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %29 = getelementptr inbounds %struct.cs_sparse, ptr %28, i32 0, i32 2
  %30 = load i64, ptr %29, align 8, !tbaa !13
  store i64 %30, ptr %11, align 8, !tbaa !9
  %31 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %32 = getelementptr inbounds %struct.cs_sparse, ptr %31, i32 0, i32 3
  %33 = load ptr, ptr %32, align 8, !tbaa !14
  store ptr %33, ptr %12, align 8, !tbaa !5
  %34 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %35 = getelementptr inbounds %struct.cs_sparse, ptr %34, i32 0, i32 4
  %36 = load ptr, ptr %35, align 8, !tbaa !15
  store ptr %36, ptr %13, align 8, !tbaa !5
  %37 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %38 = getelementptr inbounds %struct.cs_sparse, ptr %37, i32 0, i32 5
  %39 = load ptr, ptr %38, align 8, !tbaa !16
  store ptr %39, ptr %14, align 8, !tbaa !5
  store i64 0, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  br label %40

40:                                               ; preds = %106, %27
  %41 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %42 = load i64, ptr %11, align 8, !tbaa !9
  %43 = icmp slt i64 %41, %42
  br i1 %43, label %44, label %109

44:                                               ; preds = %40
  %45 = load ptr, ptr %12, align 8, !tbaa !5
  %46 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %47 = getelementptr inbounds i64, ptr %45, i64 %46
  %48 = load i64, ptr %47, align 8, !tbaa !9
  store i64 %48, ptr %9, align 8, !tbaa !9
  %49 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %50 = load ptr, ptr %12, align 8, !tbaa !5
  %51 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %52 = getelementptr inbounds i64, ptr %50, i64 %51
  store i64 %49, ptr %52, align 8, !tbaa !9
  br label %53

53:                                               ; preds = %102, %44
  %54 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !9
  %55 = load ptr, ptr %12, align 8, !tbaa !5
  %56 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %57 = add nsw i64 %56, 1
  %58 = getelementptr inbounds i64, ptr %55, i64 %57
  %59 = load i64, ptr %58, align 8, !tbaa !9
  %60 = icmp slt i64 %54, %59
  br i1 %60, label %61, label %105

61:                                               ; preds = %53
  %62 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %63 = load ptr, ptr %13, align 8, !tbaa !5
  %64 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !9
  %65 = getelementptr inbounds i64, ptr %63, i64 %64
  %66 = load i64, ptr %65, align 8, !tbaa !9
  %67 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %68 = load ptr, ptr %14, align 8, !tbaa !5
  %69 = icmp ne ptr %68, null
  br i1 %69, label %70, label %75

70:                                               ; preds = %61
  %71 = load ptr, ptr %14, align 8, !tbaa !5
  %72 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !9
  %73 = getelementptr inbounds double, ptr %71, i64 %72
  %74 = load double, ptr %73, align 8, !tbaa !17
  br label %76

75:                                               ; preds = %61
  br label %76

76:                                               ; preds = %75, %70
  %77 = phi double [ %74, %70 ], [ 1.000000e+00, %75 ]
  %78 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %79 = call i64 %62(i64 noundef %66, i64 noundef %67, double noundef %77, ptr noundef %78)
  %80 = icmp ne i64 %79, 0
  br i1 %80, label %81, label %101

81:                                               ; preds = %76
  %82 = load ptr, ptr %14, align 8, !tbaa !5
  %83 = icmp ne ptr %82, null
  br i1 %83, label %84, label %92

84:                                               ; preds = %81
  %85 = load ptr, ptr %14, align 8, !tbaa !5
  %86 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !9
  %87 = getelementptr inbounds double, ptr %85, i64 %86
  %88 = load double, ptr %87, align 8, !tbaa !17
  %89 = load ptr, ptr %14, align 8, !tbaa !5
  %90 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %91 = getelementptr inbounds double, ptr %89, i64 %90
  store double %88, ptr %91, align 8, !tbaa !17
  br label %92

92:                                               ; preds = %84, %81
  %93 = load ptr, ptr %13, align 8, !tbaa !5
  %94 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !9
  %95 = getelementptr inbounds i64, ptr %93, i64 %94
  %96 = load i64, ptr %95, align 8, !tbaa !9
  %97 = load ptr, ptr %13, align 8, !tbaa !5
  %98 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %99 = add nsw i64 %98, 1
  store i64 %99, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %100 = getelementptr inbounds i64, ptr %97, i64 %98
  store i64 %96, ptr %100, align 8, !tbaa !9
  br label %101

101:                                              ; preds = %92, %76
  br label %102

102:                                              ; preds = %101
  %103 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !9
  %104 = add nsw i64 %103, 1
  store i64 %104, ptr %9, align 8, !tbaa !9
  br label %53, !llvm.loop !19

105:                                              ; preds = %53
  br label %106

106:                                              ; preds = %105
  %107 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %108 = add nsw i64 %107, 1
  store i64 %108, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  br label %40, !llvm.loop !21

109:                                              ; preds = %40
  %110 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %111 = load ptr, ptr %12, align 8, !tbaa !5
  %112 = load i64, ptr %11, align 8, !tbaa !9
  %113 = getelementptr inbounds i64, ptr %111, i64 %112
  store i64 %110, ptr %113, align 8, !tbaa !9
  %114 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %115 = call i64 @cs_sprealloc(ptr noundef %114, i64 noundef 0)
  %116 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  store i64 %116, ptr %4, align 8
  store i32 1, ptr %15, align 4
  br label %117

117:                                              ; preds = %109, %26
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %14) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %13) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %12) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %11) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %10) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %9) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %8) #3
  %118 = load i64, ptr %4, align 8
  ret i64 %118
}

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

declare i64 @cs_sprealloc(ptr noundef, i64 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 = { "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 = !{!"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, !10, i64 48}
!12 = !{!"cs_sparse", !10, i64 0, !10, i64 8, !10, i64 16, !6, i64 24, !6, i64 32, !6, i64 40, !10, i64 48}
!13 = !{!12, !10, i64 16}
!14 = !{!12, !6, i64 24}
!15 = !{!12, !6, i64 32}
!16 = !{!12, !6, i64 40}
!17 = !{!18, !18, i64 0}
!18 = !{!"double", !7, i64 0}
!19 = distinct !{!19, !20}
!20 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!21 = distinct !{!21, !20}


; 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 i64 @cs_fkeep(ptr noundef %0, ptr noundef readonly %1, ptr noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  %.not = icmp eq ptr %0, null
  br i1 %.not, label %61, label %4

4:                                                ; preds = %3
  %5 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 48
  %6 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %7 = icmp eq i64 %6, -1
  %8 = icmp ne ptr %1, null
  %or.cond = and i1 %8, %7
  br i1 %or.cond, label %9, label %61

9:                                                ; preds = %4
  %10 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 16
  %11 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !11
  %12 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 24
  %13 = load ptr, ptr %12, align 8, !tbaa !12
  %14 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 32
  %15 = load ptr, ptr %14, align 8, !tbaa !13
  %16 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 40
  %17 = load ptr, ptr %16, align 8, !tbaa !14
  %.fr = freeze ptr %17
  %18 = icmp sgt i64 %11, 0
  br i1 %18, label %.lr.ph61, label %._crit_edge

.lr.ph61:                                         ; preds = %9
  %.not50 = icmp eq ptr %.fr, null
  %.pre66 = load i64, ptr %13, align 8, !tbaa !15
  br i1 %.not50, label %.lr.ph61.split.us, label %.lr.ph61.split

.lr.ph61.split.us:                                ; preds = %.lr.ph61, %.loopexit.us
  %19 = phi i64 [ %25, %.loopexit.us ], [ %.pre66, %.lr.ph61 ]
  %.04260.us = phi i64 [ %21, %.loopexit.us ], [ 0, %.lr.ph61 ]
  %.04459.us = phi i64 [ %.1.lcssa.us, %.loopexit.us ], [ 0, %.lr.ph61 ]
  %20 = getelementptr inbounds i64, ptr %13, i64 %.04260.us
  store i64 %.04459.us, ptr %20, align 8, !tbaa !15
  %21 = add nuw nsw i64 %.04260.us, 1
  %22 = getelementptr inbounds i64, ptr %13, i64 %21
  %23 = load i64, ptr %22, align 8, !tbaa !15
  %24 = icmp slt i64 %19, %23
  br i1 %24, label %.lr.ph.us, label %.loopexit.us

.loopexit.us:                                     ; preds = %33, %.lr.ph61.split.us
  %25 = phi i64 [ %23, %.lr.ph61.split.us ], [ %35, %33 ]
  %.1.lcssa.us = phi i64 [ %.04459.us, %.lr.ph61.split.us ], [ %.2.us.us, %33 ]
  %exitcond65.not = icmp eq i64 %21, %11
  br i1 %exitcond65.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph61.split.us, !llvm.loop !16

.lr.ph.us:                                        ; preds = %.lr.ph61.split.us, %33
  %.04355.us.us = phi i64 [ %34, %33 ], [ %19, %.lr.ph61.split.us ]
  %.154.us.us = phi i64 [ %.2.us.us, %33 ], [ %.04459.us, %.lr.ph61.split.us ]
  %26 = getelementptr inbounds i64, ptr %15, i64 %.04355.us.us
  %27 = load i64, ptr %26, align 8, !tbaa !15
  %28 = tail call i64 %1(i64 noundef %27, i64 noundef %.04260.us, double noundef 1.000000e+00, ptr noundef %2) #2
  %.not51.us.us = icmp eq i64 %28, 0
  br i1 %.not51.us.us, label %33, label %29

29:                                               ; preds = %.lr.ph.us
  %30 = load i64, ptr %26, align 8, !tbaa !15
  %31 = add nsw i64 %.154.us.us, 1
  %32 = getelementptr inbounds i64, ptr %15, i64 %.154.us.us
  store i64 %30, ptr %32, align 8, !tbaa !15
  br label %33

33:                                               ; preds = %29, %.lr.ph.us
  %.2.us.us = phi i64 [ %31, %29 ], [ %.154.us.us, %.lr.ph.us ]
  %34 = add nsw i64 %.04355.us.us, 1
  %35 = load i64, ptr %22, align 8, !tbaa !15
  %36 = icmp slt i64 %34, %35
  br i1 %36, label %.lr.ph.us, label %.loopexit.us, !llvm.loop !18

.loopexit:                                        ; preds = %55, %.lr.ph61.split
  %37 = phi i64 [ %42, %.lr.ph61.split ], [ %57, %55 ]
  %.1.lcssa = phi i64 [ %.04459, %.lr.ph61.split ], [ %.2, %55 ]
  %exitcond.not = icmp eq i64 %40, %11
  br i1 %exitcond.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph61.split, !llvm.loop !16

.lr.ph61.split:                                   ; preds = %.lr.ph61, %.loopexit
  %38 = phi i64 [ %37, %.loopexit ], [ %.pre66, %.lr.ph61 ]
  %.04260 = phi i64 [ %40, %.loopexit ], [ 0, %.lr.ph61 ]
  %.04459 = phi i64 [ %.1.lcssa, %.loopexit ], [ 0, %.lr.ph61 ]
  %39 = getelementptr inbounds i64, ptr %13, i64 %.04260
  store i64 %.04459, ptr %39, align 8, !tbaa !15
  %40 = add nuw nsw i64 %.04260, 1
  %41 = getelementptr inbounds i64, ptr %13, i64 %40
  %42 = load i64, ptr %41, align 8, !tbaa !15
  %43 = icmp slt i64 %38, %42
  br i1 %43, label %.thread, label %.loopexit

.thread:                                          ; preds = %.lr.ph61.split, %55
  %.04355 = phi i64 [ %56, %55 ], [ %38, %.lr.ph61.split ]
  %.154 = phi i64 [ %.2, %55 ], [ %.04459, %.lr.ph61.split ]
  %44 = getelementptr inbounds i64, ptr %15, i64 %.04355
  %45 = load i64, ptr %44, align 8, !tbaa !15
  %46 = getelementptr inbounds double, ptr %.fr, i64 %.04355
  %47 = load double, ptr %46, align 8, !tbaa !19
  %48 = tail call i64 %1(i64 noundef %45, i64 noundef %.04260, double noundef %47, ptr noundef %2) #2
  %.not5152 = icmp eq i64 %48, 0
  br i1 %.not5152, label %55, label %49

49:                                               ; preds = %.thread
  %50 = load double, ptr %46, align 8, !tbaa !19
  %51 = getelementptr inbounds double, ptr %.fr, i64 %.154
  store double %50, ptr %51, align 8, !tbaa !19
  %52 = load i64, ptr %44, align 8, !tbaa !15
  %53 = add nsw i64 %.154, 1
  %54 = getelementptr inbounds i64, ptr %15, i64 %.154
  store i64 %52, ptr %54, align 8, !tbaa !15
  br label %55

55:                                               ; preds = %.thread, %49
  %.2 = phi i64 [ %53, %49 ], [ %.154, %.thread ]
  %56 = add nsw i64 %.04355, 1
  %57 = load i64, ptr %41, align 8, !tbaa !15
  %58 = icmp slt i64 %56, %57
  br i1 %58, label %.thread, label %.loopexit, !llvm.loop !18

._crit_edge:                                      ; preds = %.loopexit, %.loopexit.us, %9
  %.044.lcssa = phi i64 [ 0, %9 ], [ %.1.lcssa.us, %.loopexit.us ], [ %.1.lcssa, %.loopexit ]
  %59 = getelementptr inbounds i64, ptr %13, i64 %11
  store i64 %.044.lcssa, ptr %59, align 8, !tbaa !15
  %60 = tail call i64 @cs_sprealloc(ptr noundef nonnull %0, i64 noundef 0) #2
  br label %61

61:                                               ; preds = %3, %4, %._crit_edge
  %.0 = phi i64 [ %.044.lcssa, %._crit_edge ], [ -1, %4 ], [ -1, %3 ]
  ret i64 %.0
}

declare i64 @cs_sprealloc(ptr noundef, i64 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 = { "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, !7, i64 48}
!6 = !{!"cs_sparse", !7, i64 0, !7, i64 8, !7, i64 16, !10, i64 24, !10, i64 32, !10, i64 40, !7, i64 48}
!7 = !{!"long", !8, i64 0}
!8 = !{!"omnipotent char", !9, i64 0}
!9 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!10 = !{!"any pointer", !8, i64 0}
!11 = !{!6, !7, i64 16}
!12 = !{!6, !10, i64 24}
!13 = !{!6, !10, i64 32}
!14 = !{!6, !10, i64 40}
!15 = !{!7, !7, i64 0}
!16 = distinct !{!16, !17}
!17 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!18 = distinct !{!18, !17}
!19 = !{!20, !20, i64 0}
!20 = !{!"double", !8, i64 0}


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