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

; 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_entry(ptr noundef %0, i64 noundef %1, i64 noundef %2, double noundef %3) #0 {
  %5 = alloca i64, align 8
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca i64, align 8
  %8 = alloca i64, align 8
  %9 = alloca double, align 8
  store ptr %0, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  store i64 %1, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  store i64 %2, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  store double %3, ptr %9, align 8, !tbaa !11
  %10 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %11 = icmp ne ptr %10, null
  br i1 %11, label %12, label %23

12:                                               ; preds = %4
  %13 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %14 = getelementptr inbounds %struct.cs_sparse, ptr %13, i32 0, i32 6
  %15 = load i64, ptr %14, align 8, !tbaa !13
  %16 = icmp sge i64 %15, 0
  br i1 %16, label %17, label %23

17:                                               ; preds = %12
  %18 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %19 = icmp slt i64 %18, 0
  br i1 %19, label %23, label %20

20:                                               ; preds = %17
  %21 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %22 = icmp slt i64 %21, 0
  br i1 %22, label %23, label %24

23:                                               ; preds = %20, %17, %12, %4
  store i64 0, ptr %5, align 8
  br label %107

24:                                               ; preds = %20
  %25 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %26 = getelementptr inbounds %struct.cs_sparse, ptr %25, i32 0, i32 6
  %27 = load i64, ptr %26, align 8, !tbaa !13
  %28 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %29 = getelementptr inbounds %struct.cs_sparse, ptr %28, i32 0, i32 0
  %30 = load i64, ptr %29, align 8, !tbaa !15
  %31 = icmp sge i64 %27, %30
  br i1 %31, label %32, label %41

32:                                               ; preds = %24
  %33 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %34 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %35 = getelementptr inbounds %struct.cs_sparse, ptr %34, i32 0, i32 0
  %36 = load i64, ptr %35, align 8, !tbaa !15
  %37 = mul nsw i64 2, %36
  %38 = call i64 @cs_sprealloc(ptr noundef %33, i64 noundef %37)
  %39 = icmp ne i64 %38, 0
  br i1 %39, label %41, label %40

40:                                               ; preds = %32
  store i64 0, ptr %5, align 8
  br label %107

41:                                               ; preds = %32, %24
  %42 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %43 = getelementptr inbounds %struct.cs_sparse, ptr %42, i32 0, i32 5
  %44 = load ptr, ptr %43, align 8, !tbaa !16
  %45 = icmp ne ptr %44, null
  br i1 %45, label %46, label %55

46:                                               ; preds = %41
  %47 = load double, ptr %9, align 8, !tbaa !11
  %48 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %49 = getelementptr inbounds %struct.cs_sparse, ptr %48, i32 0, i32 5
  %50 = load ptr, ptr %49, align 8, !tbaa !16
  %51 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %52 = getelementptr inbounds %struct.cs_sparse, ptr %51, i32 0, i32 6
  %53 = load i64, ptr %52, align 8, !tbaa !13
  %54 = getelementptr inbounds double, ptr %50, i64 %53
  store double %47, ptr %54, align 8, !tbaa !11
  br label %55

55:                                               ; preds = %46, %41
  %56 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %57 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %58 = getelementptr inbounds %struct.cs_sparse, ptr %57, i32 0, i32 4
  %59 = load ptr, ptr %58, align 8, !tbaa !17
  %60 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %61 = getelementptr inbounds %struct.cs_sparse, ptr %60, i32 0, i32 6
  %62 = load i64, ptr %61, align 8, !tbaa !13
  %63 = getelementptr inbounds i64, ptr %59, i64 %62
  store i64 %56, ptr %63, align 8, !tbaa !9
  %64 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %65 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %66 = getelementptr inbounds %struct.cs_sparse, ptr %65, i32 0, i32 3
  %67 = load ptr, ptr %66, align 8, !tbaa !18
  %68 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %69 = getelementptr inbounds %struct.cs_sparse, ptr %68, i32 0, i32 6
  %70 = load i64, ptr %69, align 8, !tbaa !13
  %71 = add nsw i64 %70, 1
  store i64 %71, ptr %69, align 8, !tbaa !13
  %72 = getelementptr inbounds i64, ptr %67, i64 %70
  store i64 %64, ptr %72, align 8, !tbaa !9
  %73 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %74 = getelementptr inbounds %struct.cs_sparse, ptr %73, i32 0, i32 1
  %75 = load i64, ptr %74, align 8, !tbaa !19
  %76 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %77 = add nsw i64 %76, 1
  %78 = icmp sgt i64 %75, %77
  br i1 %78, label %79, label %83

79:                                               ; preds = %55
  %80 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %81 = getelementptr inbounds %struct.cs_sparse, ptr %80, i32 0, i32 1
  %82 = load i64, ptr %81, align 8, !tbaa !19
  br label %86

83:                                               ; preds = %55
  %84 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %85 = add nsw i64 %84, 1
  br label %86

86:                                               ; preds = %83, %79
  %87 = phi i64 [ %82, %79 ], [ %85, %83 ]
  %88 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %89 = getelementptr inbounds %struct.cs_sparse, ptr %88, i32 0, i32 1
  store i64 %87, ptr %89, align 8, !tbaa !19
  %90 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %91 = getelementptr inbounds %struct.cs_sparse, ptr %90, i32 0, i32 2
  %92 = load i64, ptr %91, align 8, !tbaa !20
  %93 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %94 = add nsw i64 %93, 1
  %95 = icmp sgt i64 %92, %94
  br i1 %95, label %96, label %100

96:                                               ; preds = %86
  %97 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %98 = getelementptr inbounds %struct.cs_sparse, ptr %97, i32 0, i32 2
  %99 = load i64, ptr %98, align 8, !tbaa !20
  br label %103

100:                                              ; preds = %86
  %101 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %102 = add nsw i64 %101, 1
  br label %103

103:                                              ; preds = %100, %96
  %104 = phi i64 [ %99, %96 ], [ %102, %100 ]
  %105 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %106 = getelementptr inbounds %struct.cs_sparse, ptr %105, i32 0, i32 2
  store i64 %104, ptr %106, align 8, !tbaa !20
  store i64 1, ptr %5, align 8
  br label %107

107:                                              ; preds = %103, %40, %23
  %108 = load i64, ptr %5, align 8
  ret i64 %108
}

declare i64 @cs_sprealloc(ptr noundef, i64 noundef) #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" }

!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, !12, i64 0}
!12 = !{!"double", !7, i64 0}
!13 = !{!14, !10, i64 48}
!14 = !{!"cs_sparse", !10, i64 0, !10, i64 8, !10, i64 16, !6, i64 24, !6, i64 32, !6, i64 40, !10, i64 48}
!15 = !{!14, !10, i64 0}
!16 = !{!14, !6, i64 40}
!17 = !{!14, !6, i64 32}
!18 = !{!14, !6, i64 24}
!19 = !{!14, !10, i64 8}
!20 = !{!14, !10, i64 16}


; 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(i64 0, 2) i64 @cs_entry(ptr noundef %0, i64 noundef %1, i64 noundef %2, double noundef %3) local_unnamed_addr #0 {
  %.not = icmp eq ptr %0, null
  br i1 %.not, label %36, label %5

5:                                                ; preds = %4
  %6 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 48
  %7 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %8 = or i64 %2, %1
  %9 = or i64 %8, %7
  %or.cond3.not = icmp sgt i64 %9, -1
  br i1 %or.cond3.not, label %10, label %36

10:                                               ; preds = %5
  %11 = load i64, ptr %0, align 8, !tbaa !11
  %.not41 = icmp slt i64 %7, %11
  br i1 %.not41, label %15, label %12

12:                                               ; preds = %10
  %13 = shl nsw i64 %11, 1
  %14 = tail call i64 @cs_sprealloc(ptr noundef nonnull %0, i64 noundef %13) #3
  %.not42 = icmp eq i64 %14, 0
  br i1 %.not42, label %36, label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %12
  %.pre.pre = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  br label %15

15:                                               ; preds = %._crit_edge, %10
  %.pre = phi i64 [ %.pre.pre, %._crit_edge ], [ %7, %10 ]
  %16 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 40
  %17 = load ptr, ptr %16, align 8, !tbaa !12
  %.not43 = icmp eq ptr %17, null
  br i1 %.not43, label %20, label %18

18:                                               ; preds = %15
  %19 = getelementptr inbounds double, ptr %17, i64 %.pre
  store double %3, ptr %19, align 8, !tbaa !13
  br label %20

20:                                               ; preds = %18, %15
  %21 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 32
  %22 = load ptr, ptr %21, align 8, !tbaa !15
  %23 = getelementptr inbounds i64, ptr %22, i64 %.pre
  store i64 %1, ptr %23, align 8, !tbaa !16
  %24 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 24
  %25 = load ptr, ptr %24, align 8, !tbaa !17
  %26 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %27 = add nsw i64 %26, 1
  store i64 %27, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %28 = getelementptr inbounds i64, ptr %25, i64 %26
  store i64 %2, ptr %28, align 8, !tbaa !16
  %29 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  %30 = load i64, ptr %29, align 8, !tbaa !18
  %31 = add nuw nsw i64 %1, 1
  %. = tail call i64 @llvm.smax.i64(i64 %30, i64 %31)
  store i64 %., ptr %29, align 8, !tbaa !18
  %32 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 16
  %33 = load i64, ptr %32, align 8, !tbaa !19
  %34 = add nuw nsw i64 %2, 1
  %35 = tail call i64 @llvm.smax.i64(i64 %33, i64 %34)
  store i64 %35, ptr %32, align 8, !tbaa !19
  br label %36

36:                                               ; preds = %12, %4, %5, %20
  %.0 = phi i64 [ 1, %20 ], [ 0, %5 ], [ 0, %4 ], [ 0, %12 ]
  ret i64 %.0
}

declare i64 @cs_sprealloc(ptr noundef, i64 noundef) local_unnamed_addr #1

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare i64 @llvm.smax.i64(i64, i64) #2

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 = { nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none) }
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, !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 0}
!12 = !{!6, !10, i64 40}
!13 = !{!14, !14, i64 0}
!14 = !{!"double", !8, i64 0}
!15 = !{!6, !10, i64 32}
!16 = !{!7, !7, i64 0}
!17 = !{!6, !10, i64 24}
!18 = !{!6, !7, i64 8}
!19 = !{!6, !7, i64 16}


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