; LLVM IR from tum-i4/obfuscation-benchmarks :: basic-algorithms (quicksort)

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

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local void @quicksort(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) #1 {
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  store i32 %2, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  %11 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %12 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %13 = icmp slt i32 %11, %12
  br i1 %13, label %14, label %113

14:                                               ; preds = %3
  %15 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  store i32 %15, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %16 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  store i32 %16, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %17 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  store i32 %17, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %18

18:                                               ; preds = %84, %14
  %19 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %20 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %21 = icmp slt i32 %19, %20
  br i1 %21, label %22, label %85

22:                                               ; preds = %18
  br label %23

23:                                               ; preds = %41, %22
  %24 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %25 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %26 = sext i32 %25 to i64
  %27 = getelementptr inbounds i32, ptr %24, i64 %26
  %28 = load i32, ptr %27, align 4, !tbaa !9
  %29 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %30 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %31 = sext i32 %30 to i64
  %32 = getelementptr inbounds i32, ptr %29, i64 %31
  %33 = load i32, ptr %32, align 4, !tbaa !9
  %34 = icmp sle i32 %28, %33
  br i1 %34, label %35, label %39

35:                                               ; preds = %23
  %36 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %37 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %38 = icmp slt i32 %36, %37
  br label %39

39:                                               ; preds = %35, %23
  %40 = phi i1 [ false, %23 ], [ %38, %35 ]
  br i1 %40, label %41, label %44

41:                                               ; preds = %39
  %42 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %43 = add nsw i32 %42, 1
  store i32 %43, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %23, !llvm.loop !11

44:                                               ; preds = %39
  br label %45

45:                                               ; preds = %57, %44
  %46 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %47 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %48 = sext i32 %47 to i64
  %49 = getelementptr inbounds i32, ptr %46, i64 %48
  %50 = load i32, ptr %49, align 4, !tbaa !9
  %51 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %52 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %53 = sext i32 %52 to i64
  %54 = getelementptr inbounds i32, ptr %51, i64 %53
  %55 = load i32, ptr %54, align 4, !tbaa !9
  %56 = icmp sgt i32 %50, %55
  br i1 %56, label %57, label %60

57:                                               ; preds = %45
  %58 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %59 = add nsw i32 %58, -1
  store i32 %59, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %45, !llvm.loop !13

60:                                               ; preds = %45
  %61 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %62 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %63 = icmp slt i32 %61, %62
  br i1 %63, label %64, label %84

64:                                               ; preds = %60
  %65 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %66 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %67 = sext i32 %66 to i64
  %68 = getelementptr inbounds i32, ptr %65, i64 %67
  %69 = load i32, ptr %68, align 4, !tbaa !9
  store i32 %69, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %70 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %71 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %72 = sext i32 %71 to i64
  %73 = getelementptr inbounds i32, ptr %70, i64 %72
  %74 = load i32, ptr %73, align 4, !tbaa !9
  %75 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %76 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %77 = sext i32 %76 to i64
  %78 = getelementptr inbounds i32, ptr %75, i64 %77
  store i32 %74, ptr %78, align 4, !tbaa !9
  %79 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %80 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %81 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %82 = sext i32 %81 to i64
  %83 = getelementptr inbounds i32, ptr %80, i64 %82
  store i32 %79, ptr %83, align 4, !tbaa !9
  br label %84

84:                                               ; preds = %64, %60
  br label %18, !llvm.loop !14

85:                                               ; preds = %18
  %86 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %87 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %88 = sext i32 %87 to i64
  %89 = getelementptr inbounds i32, ptr %86, i64 %88
  %90 = load i32, ptr %89, align 4, !tbaa !9
  store i32 %90, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %91 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %92 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %93 = sext i32 %92 to i64
  %94 = getelementptr inbounds i32, ptr %91, i64 %93
  %95 = load i32, ptr %94, align 4, !tbaa !9
  %96 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %97 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %98 = sext i32 %97 to i64
  %99 = getelementptr inbounds i32, ptr %96, i64 %98
  store i32 %95, ptr %99, align 4, !tbaa !9
  %100 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %101 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %102 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %103 = sext i32 %102 to i64
  %104 = getelementptr inbounds i32, ptr %101, i64 %103
  store i32 %100, ptr %104, align 4, !tbaa !9
  %105 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %106 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %107 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %108 = sub nsw i32 %107, 1
  call void @quicksort(ptr noundef %105, i32 noundef %106, i32 noundef %108)
  %109 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %110 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %111 = add nsw i32 %110, 1
  %112 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  call void @quicksort(ptr noundef %109, i32 noundef %111, i32 noundef %112)
  br label %113

113:                                              ; preds = %85, %3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  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.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #0

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
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" }
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 = !{!"any pointer", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"int", !7, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = distinct !{!13, !12}
!14 = distinct !{!14, !12}


; 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: nofree nosync nounwind memory(argmem: readwrite) uwtable
define dso_local void @quicksort(ptr nocapture noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = icmp slt i32 %1, %2
  br i1 %4, label %.preheader52.preheader, label %tailrecurse._crit_edge

.preheader52.preheader:                           ; preds = %3
  %5 = sext i32 %2 to i64
  br label %.preheader52

.preheader52:                                     ; preds = %.preheader52.preheader, %tailrecurse
  %.tr4961 = phi i32 [ %33, %tailrecurse ], [ %1, %.preheader52.preheader ]
  %6 = sext i32 %.tr4961 to i64
  %7 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %6
  br label %.preheader51

.preheader51:                                     ; preds = %26, %.preheader52
  %.060 = phi i32 [ %.tr4961, %.preheader52 ], [ %17, %26 ]
  %.04459 = phi i32 [ %2, %.preheader52 ], [ %24, %26 ]
  %8 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %9 = sext i32 %.060 to i64
  br label %10

10:                                               ; preds = %10, %.preheader51
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next, %10 ], [ %9, %.preheader51 ]
  %11 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %12 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %13 = icmp sle i32 %12, %8
  %14 = icmp slt i64 %indvars.iv, %5
  %15 = and i1 %14, %13
  %indvars.iv.next = add nsw i64 %indvars.iv, 1
  br i1 %15, label %10, label %.preheader, !llvm.loop !9

.preheader:                                       ; preds = %10
  %16 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %17 = trunc nsw i64 %indvars.iv to i32
  %18 = sext i32 %.04459 to i64
  br label %19

19:                                               ; preds = %19, %.preheader
  %indvars.iv66 = phi i64 [ %indvars.iv.next67, %19 ], [ %18, %.preheader ]
  %20 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv66
  %21 = load i32, ptr %20, align 4, !tbaa !5
  %22 = icmp sgt i32 %21, %8
  %indvars.iv.next67 = add nsw i64 %indvars.iv66, -1
  br i1 %22, label %19, label %23, !llvm.loop !11

23:                                               ; preds = %19
  %24 = trunc nsw i64 %indvars.iv66 to i32
  %25 = icmp slt i64 %indvars.iv, %indvars.iv66
  br i1 %25, label %26, label %tailrecurse

26:                                               ; preds = %23
  %27 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv66
  store i32 %21, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  store i32 %12, ptr %27, align 4, !tbaa !5
  br label %.preheader51

tailrecurse:                                      ; preds = %23
  %28 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %sext = shl i64 %indvars.iv66, 32
  %29 = ashr exact i64 %sext, 30
  %30 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 %29
  %31 = load i32, ptr %30, align 4, !tbaa !5
  store i32 %31, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  store i32 %28, ptr %30, align 4, !tbaa !5
  %32 = add nsw i32 %24, -1
  tail call void @quicksort(ptr noundef nonnull %0, i32 noundef %.tr4961, i32 noundef %32)
  %33 = add nsw i32 %24, 1
  %34 = icmp slt i32 %33, %2
  br i1 %34, label %.preheader52, label %tailrecurse._crit_edge

tailrecurse._crit_edge:                           ; preds = %tailrecurse, %3
  ret void
}

attributes #0 = { nofree nosync nounwind memory(argmem: readwrite) 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"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = distinct !{!11, !10}


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