; LLVM IR from emathew1/3DCompactSolver :: Utils.ll (Z17transposeXYZtoYZXPKdiiiPd)

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

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local void @_Z17transposeXYZtoYZXPKdiiiPd(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3, ptr noundef %4) #1 {
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca ptr, align 8
  %11 = alloca i32, align 4
  %12 = alloca i32, align 4
  %13 = alloca i32, align 4
  %14 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  store i32 %2, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  store i32 %3, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  store ptr %4, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #2
  store i32 0, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  br label %15

15:                                               ; preds = %70, %5
  %16 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %17 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %18 = icmp slt i32 %16, %17
  br i1 %18, label %20, label %19

19:                                               ; preds = %15
  store i32 2, ptr %12, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #2
  br label %73

20:                                               ; preds = %15
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %13) #2
  store i32 0, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  br label %21

21:                                               ; preds = %66, %20
  %22 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %23 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %24 = icmp slt i32 %22, %23
  br i1 %24, label %26, label %25

25:                                               ; preds = %21
  store i32 5, ptr %12, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %13) #2
  br label %69

26:                                               ; preds = %21
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %14) #2
  store i32 0, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  br label %27

27:                                               ; preds = %62, %26
  %28 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %29 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %30 = icmp slt i32 %28, %29
  br i1 %30, label %32, label %31

31:                                               ; preds = %27
  store i32 8, ptr %12, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %14) #2
  br label %65

32:                                               ; preds = %27
  %33 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %34 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %35 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %36 = mul nsw i32 %34, %35
  %37 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %38 = mul nsw i32 %36, %37
  %39 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %40 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %41 = mul nsw i32 %39, %40
  %42 = add nsw i32 %38, %41
  %43 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %44 = add nsw i32 %42, %43
  %45 = sext i32 %44 to i64
  %46 = getelementptr inbounds double, ptr %33, i64 %45
  %47 = load double, ptr %46, align 8, !tbaa !11
  %48 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %49 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %50 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %51 = mul nsw i32 %49, %50
  %52 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %53 = mul nsw i32 %51, %52
  %54 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %55 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %56 = mul nsw i32 %54, %55
  %57 = add nsw i32 %53, %56
  %58 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %59 = add nsw i32 %57, %58
  %60 = sext i32 %59 to i64
  %61 = getelementptr inbounds double, ptr %48, i64 %60
  store double %47, ptr %61, align 8, !tbaa !11
  br label %62

62:                                               ; preds = %32
  %63 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %64 = add nsw i32 %63, 1
  store i32 %64, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  br label %27, !llvm.loop !13

65:                                               ; preds = %31
  br label %66

66:                                               ; preds = %65
  %67 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %68 = add nsw i32 %67, 1
  store i32 %68, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  br label %21, !llvm.loop !15

69:                                               ; preds = %25
  br label %70

70:                                               ; preds = %69
  %71 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %72 = add nsw i32 %71, 1
  store i32 %72, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  br label %15, !llvm.loop !16

73:                                               ; preds = %19
  ret void
}

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { mustprogress 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++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"int", !7, i64 0}
!11 = !{!12, !12, i64 0}
!12 = !{!"double", !7, i64 0}
!13 = distinct !{!13, !14}
!14 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!15 = distinct !{!15, !14}
!16 = distinct !{!16, !14}


; 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: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind memory(argmem: readwrite) uwtable
define dso_local void @_Z17transposeXYZtoYZXPKdiiiPd(ptr nocapture noundef readonly %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3, ptr nocapture noundef writeonly %4) local_unnamed_addr #0 {
  %6 = icmp sgt i32 %1, 0
  %7 = icmp sgt i32 %3, 0
  %or.cond = and i1 %6, %7
  %8 = icmp sgt i32 %2, 0
  %or.cond50 = and i1 %or.cond, %8
  br i1 %or.cond50, label %.preheader27.us.us.preheader, label %._crit_edge

.preheader27.us.us.preheader:                     ; preds = %5
  %9 = ptrtoint ptr %4 to i64
  %10 = ptrtoint ptr %0 to i64
  %11 = zext nneg i32 %3 to i64
  %wide.trip.count48 = zext nneg i32 %1 to i64
  %wide.trip.count = zext nneg i32 %2 to i64
  %12 = add nsw i64 %wide.trip.count, -1
  %13 = mul i32 %3, %2
  %14 = zext i32 %13 to i64
  %min.iters.check = icmp ult i32 %2, 10
  %ident.check = icmp ne i32 %1, 1
  %15 = trunc nsw i64 %12 to i32
  %16 = icmp ugt i64 %12, 4294967295
  %n.vec = and i64 %wide.trip.count, 2147483644
  %cmp.n = icmp eq i64 %n.vec, %wide.trip.count
  %xtraiter = and i64 %wide.trip.count, 1
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  %17 = add nsw i64 %wide.trip.count, -1
  br label %.preheader27.us.us

.preheader27.us.us:                               ; preds = %.preheader27.us.us.preheader, %._crit_edge30.split.us.us.us
  %indvars.iv45 = phi i64 [ 0, %.preheader27.us.us.preheader ], [ %indvars.iv.next46, %._crit_edge30.split.us.us.us ]
  %18 = mul i64 %indvars.iv45, %14
  %19 = mul nuw nsw i64 %indvars.iv45, %11
  %20 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv45 to i32
  br label %.preheader.us.us.us

.preheader.us.us.us:                              ; preds = %._crit_edge.us.us.us, %.preheader27.us.us
  %indvars.iv40 = phi i64 [ %indvars.iv.next41, %._crit_edge.us.us.us ], [ 0, %.preheader27.us.us ]
  %21 = add nuw nsw i64 %indvars.iv40, %19
  %22 = trunc nuw i64 %21 to i32
  %23 = mul i32 %22, %2
  %24 = trunc i64 %indvars.iv40 to i32
  %25 = mul i32 %24, %2
  %26 = sext i32 %23 to i64
  %invariant.gep = getelementptr double, ptr %4, i64 %26
  br i1 %min.iters.check, label %scalar.ph.preheader, label %vector.scevcheck

vector.scevcheck:                                 ; preds = %.preheader.us.us.us
  %27 = mul i64 %indvars.iv40, %wide.trip.count
  %28 = add i64 %18, %27
  %sext = shl i64 %28, 32
  %29 = ashr exact i64 %sext, 29
  %30 = add i64 %29, %9
  %31 = add i64 %indvars.iv45, %27
  %sext52 = shl i64 %31, 32
  %32 = ashr exact i64 %sext52, 29
  %33 = add i64 %32, %10
  %34 = sub i64 %30, %33
  %35 = mul i64 %indvars.iv40, %wide.trip.count
  %36 = add i64 %indvars.iv45, %35
  %37 = trunc i64 %36 to i32
  %38 = add i32 %37, %15
  %39 = icmp slt i32 %38, %37
  %40 = or i1 %39, %16
  %41 = or i1 %ident.check, %40
  %diff.check = icmp ult i64 %34, 32
  %or.cond53 = select i1 %41, i1 true, i1 %diff.check
  br i1 %or.cond53, label %scalar.ph.preheader, label %vector.body

vector.body:                                      ; preds = %vector.scevcheck, %vector.body
  %index = phi i64 [ %index.next, %vector.body ], [ 0, %vector.scevcheck ]
  %42 = trunc i64 %index to i32
  %43 = add i32 %25, %42
  %44 = add nsw i32 %43, %20
  %45 = sext i32 %44 to i64
  %46 = getelementptr inbounds double, ptr %0, i64 %45
  %47 = getelementptr inbounds i8, ptr %46, i64 16
  %wide.load = load <2 x double>, ptr %46, align 8, !tbaa !5
  %wide.load51 = load <2 x double>, ptr %47, align 8, !tbaa !5
  %48 = getelementptr double, ptr %invariant.gep, i64 %index
  %49 = getelementptr i8, ptr %48, i64 16
  store <2 x double> %wide.load, ptr %48, align 8, !tbaa !5
  store <2 x double> %wide.load51, ptr %49, align 8, !tbaa !5
  %index.next = add nuw i64 %index, 4
  %50 = icmp eq i64 %index.next, %n.vec
  br i1 %50, label %middle.block, label %vector.body, !llvm.loop !9

middle.block:                                     ; preds = %vector.body
  br i1 %cmp.n, label %._crit_edge.us.us.us, label %scalar.ph.preheader

scalar.ph.preheader:                              ; preds = %middle.block, %vector.scevcheck, %.preheader.us.us.us
  %indvars.iv.ph = phi i64 [ 0, %vector.scevcheck ], [ 0, %.preheader.us.us.us ], [ %n.vec, %middle.block ]
  br i1 %lcmp.mod.not, label %scalar.ph.prol.loopexit, label %scalar.ph.prol

scalar.ph.prol:                                   ; preds = %scalar.ph.preheader
  %51 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv.ph to i32
  %52 = add i32 %25, %51
  %53 = mul i32 %52, %1
  %54 = add nsw i32 %53, %20
  %55 = sext i32 %54 to i64
  %56 = getelementptr inbounds double, ptr %0, i64 %55
  %57 = load double, ptr %56, align 8, !tbaa !5
  %gep.prol = getelementptr double, ptr %invariant.gep, i64 %indvars.iv.ph
  store double %57, ptr %gep.prol, align 8, !tbaa !5
  %indvars.iv.next.prol = or disjoint i64 %indvars.iv.ph, 1
  br label %scalar.ph.prol.loopexit

scalar.ph.prol.loopexit:                          ; preds = %scalar.ph.prol, %scalar.ph.preheader
  %indvars.iv.unr = phi i64 [ %indvars.iv.ph, %scalar.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next.prol, %scalar.ph.prol ]
  %58 = icmp eq i64 %indvars.iv.ph, %17
  br i1 %58, label %._crit_edge.us.us.us, label %scalar.ph

scalar.ph:                                        ; preds = %scalar.ph.prol.loopexit, %scalar.ph
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next.1, %scalar.ph ], [ %indvars.iv.unr, %scalar.ph.prol.loopexit ]
  %59 = trunc i64 %indvars.iv to i32
  %60 = add i32 %25, %59
  %61 = mul i32 %60, %1
  %62 = add nsw i32 %61, %20
  %63 = sext i32 %62 to i64
  %64 = getelementptr inbounds double, ptr %0, i64 %63
  %65 = load double, ptr %64, align 8, !tbaa !5
  %gep = getelementptr double, ptr %invariant.gep, i64 %indvars.iv
  store double %65, ptr %gep, align 8, !tbaa !5
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %66 = trunc i64 %indvars.iv.next to i32
  %67 = add i32 %25, %66
  %68 = mul i32 %67, %1
  %69 = add nsw i32 %68, %20
  %70 = sext i32 %69 to i64
  %71 = getelementptr inbounds double, ptr %0, i64 %70
  %72 = load double, ptr %71, align 8, !tbaa !5
  %gep.1 = getelementptr double, ptr %invariant.gep, i64 %indvars.iv.next
  store double %72, ptr %gep.1, align 8, !tbaa !5
  %indvars.iv.next.1 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 2
  %exitcond.not.1 = icmp eq i64 %indvars.iv.next.1, %wide.trip.count
  br i1 %exitcond.not.1, label %._crit_edge.us.us.us, label %scalar.ph, !llvm.loop !13

._crit_edge.us.us.us:                             ; preds = %scalar.ph.prol.loopexit, %scalar.ph, %middle.block
  %indvars.iv.next41 = add nuw nsw i64 %indvars.iv40, 1
  %exitcond44.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next41, %11
  br i1 %exitcond44.not, label %._crit_edge30.split.us.us.us, label %.preheader.us.us.us, !llvm.loop !14

._crit_edge30.split.us.us.us:                     ; preds = %._crit_edge.us.us.us
  %indvars.iv.next46 = add nuw nsw i64 %indvars.iv45, 1
  %exitcond49.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next46, %wide.trip.count48
  br i1 %exitcond49.not, label %._crit_edge, label %.preheader27.us.us, !llvm.loop !15

._crit_edge:                                      ; preds = %._crit_edge30.split.us.us.us, %5
  ret void
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse 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 = !{!"double", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = distinct !{!9, !10, !11, !12}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = !{!"llvm.loop.isvectorized", i32 1}
!12 = !{!"llvm.loop.unroll.runtime.disable"}
!13 = distinct !{!13, !10, !11}
!14 = distinct !{!14, !10}
!15 = distinct !{!15, !10}


; Effective O3 passes: BDCEPass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,JumpThreadingPass,LICMPass,LoopInstSimplifyPass,LoopLoadEliminationPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyCFGPass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,LoopVectorizePass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass