; LLVM IR from BrunoLevy/learn-fpga :: FemtoRV/FIRMWARE/EXAMPLES (cube)

; 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"

@sintab = external dso_local global [64 x i32], align 16

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local void @rot_x(i32 noundef %0, ptr noundef %1, ptr noundef %2) #0 {
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca i32, align 4
  %11 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  store ptr %2, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  %12 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %13 = and i32 %12, 63
  %14 = sext i32 %13 to i64
  %15 = getelementptr inbounds [64 x i32], ptr @sintab, i64 0, i64 %14
  %16 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  store i32 %16, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  %17 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %18 = add nsw i32 %17, 16
  %19 = and i32 %18, 63
  %20 = sext i32 %19 to i64
  %21 = getelementptr inbounds [64 x i32], ptr @sintab, i64 0, i64 %20
  %22 = load i32, ptr %21, align 4, !tbaa !5
  store i32 %22, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  store i32 0, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  br label %23

23:                                               ; preds = %67, %3
  %24 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %25 = icmp slt i32 %24, 8
  br i1 %25, label %27, label %26

26:                                               ; preds = %23
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  br label %70

27:                                               ; preds = %23
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  %28 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %29 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %30 = sext i32 %29 to i64
  %31 = getelementptr inbounds [3 x i32], ptr %28, i64 %30
  %32 = getelementptr inbounds [3 x i32], ptr %31, i64 0, i64 1
  %33 = load i32, ptr %32, align 4, !tbaa !5
  store i32 %33, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #2
  %34 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %35 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %36 = sext i32 %35 to i64
  %37 = getelementptr inbounds [3 x i32], ptr %34, i64 %36
  %38 = getelementptr inbounds [3 x i32], ptr %37, i64 0, i64 2
  %39 = load i32, ptr %38, align 4, !tbaa !5
  store i32 %39, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %40 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %41 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %42 = mul nsw i32 %40, %41
  %43 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %44 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %45 = mul nsw i32 %43, %44
  %46 = add nsw i32 %42, %45
  %47 = ashr i32 %46, 16
  %48 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %49 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %50 = sext i32 %49 to i64
  %51 = getelementptr inbounds [3 x i32], ptr %48, i64 %50
  %52 = getelementptr inbounds [3 x i32], ptr %51, i64 0, i64 1
  store i32 %47, ptr %52, align 4, !tbaa !5
  %53 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %54 = sub nsw i32 0, %53
  %55 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %56 = mul nsw i32 %54, %55
  %57 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %58 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %59 = mul nsw i32 %57, %58
  %60 = add nsw i32 %56, %59
  %61 = ashr i32 %60, 16
  %62 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %63 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %64 = sext i32 %63 to i64
  %65 = getelementptr inbounds [3 x i32], ptr %62, i64 %64
  %66 = getelementptr inbounds [3 x i32], ptr %65, i64 0, i64 2
  store i32 %61, ptr %66, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  br label %67

67:                                               ; preds = %27
  %68 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %69 = add nsw i32 %68, 1
  store i32 %69, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  br label %23, !llvm.loop !11

70:                                               ; preds = %26
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #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 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


; 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"

@sintab = external dso_local local_unnamed_addr global [64 x i32], align 16

; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(read, argmem: readwrite, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local void @rot_x(i32 noundef %0, ptr nocapture noundef readonly %1, ptr nocapture noundef writeonly %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = and i32 %0, 63
  %5 = zext nneg i32 %4 to i64
  %6 = getelementptr inbounds [64 x i32], ptr @sintab, i64 0, i64 %5
  %7 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %8 = add nsw i32 %0, 16
  %9 = and i32 %8, 63
  %10 = zext nneg i32 %9 to i64
  %11 = getelementptr inbounds [64 x i32], ptr @sintab, i64 0, i64 %10
  %12 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %13 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 4
  %14 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %15 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 8
  %16 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  %17 = mul nsw i32 %14, %12
  %18 = mul nsw i32 %16, %7
  %19 = add nsw i32 %18, %17
  %20 = ashr i32 %19, 16
  %21 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 4
  store i32 %20, ptr %21, align 4, !tbaa !5
  %22 = mul i32 %14, %7
  %23 = mul nsw i32 %16, %12
  %24 = sub i32 %23, %22
  %25 = ashr i32 %24, 16
  %26 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 8
  store i32 %25, ptr %26, align 4, !tbaa !5
  %27 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 16
  %28 = load i32, ptr %27, align 4, !tbaa !5
  %29 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 20
  %30 = load i32, ptr %29, align 4, !tbaa !5
  %31 = mul nsw i32 %28, %12
  %32 = mul nsw i32 %30, %7
  %33 = add nsw i32 %32, %31
  %34 = ashr i32 %33, 16
  %35 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 16
  store i32 %34, ptr %35, align 4, !tbaa !5
  %36 = mul i32 %28, %7
  %37 = mul nsw i32 %30, %12
  %38 = sub i32 %37, %36
  %39 = ashr i32 %38, 16
  %40 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 20
  store i32 %39, ptr %40, align 4, !tbaa !5
  %41 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 28
  %42 = load i32, ptr %41, align 4, !tbaa !5
  %43 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 32
  %44 = load i32, ptr %43, align 4, !tbaa !5
  %45 = mul nsw i32 %42, %12
  %46 = mul nsw i32 %44, %7
  %47 = add nsw i32 %46, %45
  %48 = ashr i32 %47, 16
  %49 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 28
  store i32 %48, ptr %49, align 4, !tbaa !5
  %50 = mul i32 %42, %7
  %51 = mul nsw i32 %44, %12
  %52 = sub i32 %51, %50
  %53 = ashr i32 %52, 16
  %54 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 32
  store i32 %53, ptr %54, align 4, !tbaa !5
  %55 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 40
  %56 = load i32, ptr %55, align 4, !tbaa !5
  %57 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 44
  %58 = load i32, ptr %57, align 4, !tbaa !5
  %59 = mul nsw i32 %56, %12
  %60 = mul nsw i32 %58, %7
  %61 = add nsw i32 %60, %59
  %62 = ashr i32 %61, 16
  %63 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 40
  store i32 %62, ptr %63, align 4, !tbaa !5
  %64 = mul i32 %56, %7
  %65 = mul nsw i32 %58, %12
  %66 = sub i32 %65, %64
  %67 = ashr i32 %66, 16
  %68 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 44
  store i32 %67, ptr %68, align 4, !tbaa !5
  %69 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 52
  %70 = load i32, ptr %69, align 4, !tbaa !5
  %71 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 56
  %72 = load i32, ptr %71, align 4, !tbaa !5
  %73 = mul nsw i32 %70, %12
  %74 = mul nsw i32 %72, %7
  %75 = add nsw i32 %74, %73
  %76 = ashr i32 %75, 16
  %77 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 52
  store i32 %76, ptr %77, align 4, !tbaa !5
  %78 = mul i32 %70, %7
  %79 = mul nsw i32 %72, %12
  %80 = sub i32 %79, %78
  %81 = ashr i32 %80, 16
  %82 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 56
  store i32 %81, ptr %82, align 4, !tbaa !5
  %83 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 64
  %84 = load i32, ptr %83, align 4, !tbaa !5
  %85 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 68
  %86 = load i32, ptr %85, align 4, !tbaa !5
  %87 = mul nsw i32 %84, %12
  %88 = mul nsw i32 %86, %7
  %89 = add nsw i32 %88, %87
  %90 = ashr i32 %89, 16
  %91 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 64
  store i32 %90, ptr %91, align 4, !tbaa !5
  %92 = mul i32 %84, %7
  %93 = mul nsw i32 %86, %12
  %94 = sub i32 %93, %92
  %95 = ashr i32 %94, 16
  %96 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 68
  store i32 %95, ptr %96, align 4, !tbaa !5
  %97 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 76
  %98 = load i32, ptr %97, align 4, !tbaa !5
  %99 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 80
  %100 = load i32, ptr %99, align 4, !tbaa !5
  %101 = mul nsw i32 %98, %12
  %102 = mul nsw i32 %100, %7
  %103 = add nsw i32 %102, %101
  %104 = ashr i32 %103, 16
  %105 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 76
  store i32 %104, ptr %105, align 4, !tbaa !5
  %106 = mul i32 %98, %7
  %107 = mul nsw i32 %100, %12
  %108 = sub i32 %107, %106
  %109 = ashr i32 %108, 16
  %110 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 80
  store i32 %109, ptr %110, align 4, !tbaa !5
  %111 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 88
  %112 = load i32, ptr %111, align 4, !tbaa !5
  %113 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 92
  %114 = load i32, ptr %113, align 4, !tbaa !5
  %115 = mul nsw i32 %112, %12
  %116 = mul nsw i32 %114, %7
  %117 = add nsw i32 %116, %115
  %118 = ashr i32 %117, 16
  %119 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 88
  store i32 %118, ptr %119, align 4, !tbaa !5
  %120 = mul i32 %112, %7
  %121 = mul nsw i32 %114, %12
  %122 = sub i32 %121, %120
  %123 = ashr i32 %122, 16
  %124 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 92
  store i32 %123, ptr %124, align 4, !tbaa !5
  ret void
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(read, argmem: readwrite, inaccessiblemem: none) 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, !6, i64 0}
!6 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,LoopRotatePass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass