; LLVM IR from kmilo17pet/qlibs :: qfp16 (qFP16_Sqrt)

; 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.qFP16_Settings_t = type { i32, i32, i8, i8 }

@fp = external hidden global ptr, align 8

; 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: nounwind uwtable
define dso_local i32 @qFP16_Sqrt(i32 noundef %0) #1 {
  %2 = alloca i32, align 4
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i8, align 1
  store i32 %0, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %3) #2
  store i32 -2147483648, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %6 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %7 = icmp sgt i32 %6, 0
  br i1 %7, label %8, label %80

8:                                                ; preds = %1
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %4) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 1, ptr %5) #2
  store i32 0, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %9 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %10 = and i32 %9, -1048576
  %11 = icmp ne i32 0, %10
  %12 = zext i1 %11 to i64
  %13 = select i1 %11, i32 1073741824, i32 262144
  store i32 %13, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %14

14:                                               ; preds = %18, %8
  %15 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %16 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %17 = icmp ugt i32 %15, %16
  br i1 %17, label %18, label %21

18:                                               ; preds = %14
  %19 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %20 = lshr i32 %19, 2
  store i32 %20, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %14, !llvm.loop !9

21:                                               ; preds = %14
  store i8 0, ptr %5, align 1, !tbaa !11
  br label %22

22:                                               ; preds = %76, %21
  %23 = load i8, ptr %5, align 1, !tbaa !11
  %24 = zext i8 %23 to i32
  %25 = icmp ult i32 %24, 2
  br i1 %25, label %26, label %79

26:                                               ; preds = %22
  br label %27

27:                                               ; preds = %49, %26
  %28 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %29 = icmp ne i32 0, %28
  br i1 %29, label %30, label %52

30:                                               ; preds = %27
  %31 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %32 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %33 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %34 = add i32 %32, %33
  %35 = icmp sge i32 %31, %34
  br i1 %35, label %36, label %46

36:                                               ; preds = %30
  %37 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %38 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %39 = add i32 %37, %38
  %40 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %41 = sub nsw i32 %40, %39
  store i32 %41, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %42 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %43 = lshr i32 %42, 1
  %44 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %45 = add i32 %43, %44
  store i32 %45, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  br label %49

46:                                               ; preds = %30
  %47 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %48 = ashr i32 %47, 1
  store i32 %48, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  br label %49

49:                                               ; preds = %46, %36
  %50 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %51 = lshr i32 %50, 2
  store i32 %51, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %27, !llvm.loop !12

52:                                               ; preds = %27
  %53 = load i8, ptr %5, align 1, !tbaa !11
  %54 = zext i8 %53 to i32
  %55 = icmp eq i32 0, %54
  br i1 %55, label %56, label %75

56:                                               ; preds = %52
  %57 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %58 = icmp sgt i32 %57, 65535
  br i1 %58, label %59, label %69

59:                                               ; preds = %56
  %60 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %61 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %62 = sub nsw i32 %61, %60
  store i32 %62, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %63 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %64 = shl i32 %63, 16
  %65 = sub nsw i32 %64, 32768
  store i32 %65, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %66 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %67 = shl i32 %66, 16
  %68 = add nsw i32 %67, 32768
  store i32 %68, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  br label %74

69:                                               ; preds = %56
  %70 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %71 = shl i32 %70, 16
  store i32 %71, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %72 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %73 = shl i32 %72, 16
  store i32 %73, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  br label %74

74:                                               ; preds = %69, %59
  store i32 16384, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %75

75:                                               ; preds = %74, %52
  br label %76

76:                                               ; preds = %75
  %77 = load i8, ptr %5, align 1, !tbaa !11
  %78 = add i8 %77, 1
  store i8 %78, ptr %5, align 1, !tbaa !11
  br label %22, !llvm.loop !13

79:                                               ; preds = %22
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 1, ptr %5) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %4) #2
  br label %80

80:                                               ; preds = %79, %1
  %81 = load ptr, ptr @fp, align 8, !tbaa !14
  %82 = getelementptr inbounds %struct.qFP16_Settings_t, ptr %81, i32 0, i32 2
  %83 = load i8, ptr %82, align 4, !tbaa !16
  %84 = zext i8 %83 to i32
  %85 = icmp eq i32 1, %84
  br i1 %85, label %86, label %93

86:                                               ; preds = %80
  %87 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %88 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %89 = icmp sgt i32 %87, %88
  br i1 %89, label %90, label %93

90:                                               ; preds = %86
  %91 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %92 = add nsw i32 %91, 1
  store i32 %92, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  br label %93

93:                                               ; preds = %90, %86, %80
  %94 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %3) #2
  ret i32 %94
}

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 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = !{!7, !7, i64 0}
!12 = distinct !{!12, !10}
!13 = distinct !{!13, !10}
!14 = !{!15, !15, i64 0}
!15 = !{!"any pointer", !7, i64 0}
!16 = !{!17, !7, i64 8}
!17 = !{!"", !6, i64 0, !6, i64 4, !7, i64 8, !7, i64 9}


; 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"

@fp = external hidden local_unnamed_addr global ptr, align 8

; Function Attrs: nofree norecurse nosync nounwind memory(read, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local i32 @qFP16_Sqrt(i32 noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  %2 = icmp sgt i32 %0, 0
  br i1 %2, label %3, label %.loopexit

3:                                                ; preds = %1
  %.not = icmp ult i32 %0, 1048576
  %4 = select i1 %.not, i32 262144, i32 1073741824
  br label %5

5:                                                ; preds = %5, %3
  %.030 = phi i32 [ %4, %3 ], [ %7, %5 ]
  %6 = icmp ugt i32 %.030, %0
  %7 = lshr i32 %.030, 2
  br i1 %6, label %5, label %.preheader.preheader, !llvm.loop !5

.preheader.preheader:                             ; preds = %5
  %.not4447 = icmp eq i32 %.030, 0
  br i1 %.not4447, label %._crit_edge, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %.preheader.preheader, %.lr.ph
  %.250 = phi i32 [ %13, %.lr.ph ], [ %.030, %.preheader.preheader ]
  %.13249 = phi i32 [ %.233, %.lr.ph ], [ 0, %.preheader.preheader ]
  %.13648 = phi i32 [ %.237, %.lr.ph ], [ %0, %.preheader.preheader ]
  %8 = add i32 %.250, %.13249
  %.not45 = icmp slt i32 %.13648, %8
  %9 = lshr i32 %.13249, 1
  %10 = add nuw i32 %9, %.250
  %11 = ashr i32 %.13249, 1
  %12 = select i1 %.not45, i32 0, i32 %8
  %.237 = sub nsw i32 %.13648, %12
  %.233 = select i1 %.not45, i32 %11, i32 %10
  %13 = lshr i32 %.250, 2
  %.not44 = icmp ult i32 %.250, 4
  br i1 %.not44, label %._crit_edge, label %.lr.ph, !llvm.loop !7

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph, %.preheader.preheader
  %.136.lcssa = phi i32 [ %0, %.preheader.preheader ], [ %.237, %.lr.ph ]
  %.132.lcssa = phi i32 [ 0, %.preheader.preheader ], [ %.233, %.lr.ph ]
  %14 = icmp sgt i32 %.136.lcssa, 65535
  br i1 %14, label %15, label %21

15:                                               ; preds = %._crit_edge
  %16 = sub nsw i32 %.136.lcssa, %.132.lcssa
  %17 = shl i32 %16, 16
  %18 = add nsw i32 %17, -32768
  %19 = shl i32 %.132.lcssa, 16
  %20 = or disjoint i32 %19, 32768
  br label %.lr.ph.1

21:                                               ; preds = %._crit_edge
  %22 = shl i32 %.136.lcssa, 16
  %23 = shl i32 %.132.lcssa, 16
  br label %.lr.ph.1

.lr.ph.1:                                         ; preds = %15, %21
  %.13249.1.ph = phi i32 [ %20, %15 ], [ %23, %21 ]
  %.13648.1.ph = phi i32 [ %18, %15 ], [ %22, %21 ]
  %24 = add i32 %.13249.1.ph, 16384
  %.not45.1 = icmp slt i32 %.13648.1.ph, %24
  %25 = lshr i32 %.13249.1.ph, 1
  %26 = add nuw i32 %25, 16384
  %27 = ashr i32 %.13249.1.ph, 1
  %28 = select i1 %.not45.1, i32 0, i32 %24
  %.237.1 = sub nsw i32 %.13648.1.ph, %28
  %.233.1 = select i1 %.not45.1, i32 %27, i32 %26
  %29 = add i32 %.233.1, 4096
  %.not45.1.1 = icmp slt i32 %.237.1, %29
  %30 = lshr i32 %.233.1, 1
  %31 = add nuw i32 %30, 4096
  %32 = ashr i32 %.233.1, 1
  %33 = select i1 %.not45.1.1, i32 0, i32 %29
  %.237.1.1 = sub nsw i32 %.237.1, %33
  %.233.1.1 = select i1 %.not45.1.1, i32 %32, i32 %31
  %34 = add i32 %.233.1.1, 1024
  %.not45.1.2 = icmp slt i32 %.237.1.1, %34
  %35 = lshr i32 %.233.1.1, 1
  %36 = add nuw i32 %35, 1024
  %37 = ashr i32 %.233.1.1, 1
  %38 = select i1 %.not45.1.2, i32 0, i32 %34
  %.237.1.2 = sub nsw i32 %.237.1.1, %38
  %.233.1.2 = select i1 %.not45.1.2, i32 %37, i32 %36
  %39 = add i32 %.233.1.2, 256
  %.not45.1.3 = icmp slt i32 %.237.1.2, %39
  %40 = lshr i32 %.233.1.2, 1
  %41 = add nuw i32 %40, 256
  %42 = ashr i32 %.233.1.2, 1
  %43 = select i1 %.not45.1.3, i32 0, i32 %39
  %.237.1.3 = sub nsw i32 %.237.1.2, %43
  %.233.1.3 = select i1 %.not45.1.3, i32 %42, i32 %41
  %44 = add i32 %.233.1.3, 64
  %.not45.1.4 = icmp slt i32 %.237.1.3, %44
  %45 = lshr i32 %.233.1.3, 1
  %46 = add nuw i32 %45, 64
  %47 = ashr i32 %.233.1.3, 1
  %48 = select i1 %.not45.1.4, i32 0, i32 %44
  %.237.1.4 = sub nsw i32 %.237.1.3, %48
  %.233.1.4 = select i1 %.not45.1.4, i32 %47, i32 %46
  %49 = add i32 %.233.1.4, 16
  %.not45.1.5 = icmp slt i32 %.237.1.4, %49
  %50 = lshr i32 %.233.1.4, 1
  %51 = add nuw i32 %50, 16
  %52 = ashr i32 %.233.1.4, 1
  %53 = select i1 %.not45.1.5, i32 0, i32 %49
  %.237.1.5 = sub nsw i32 %.237.1.4, %53
  %.233.1.5 = select i1 %.not45.1.5, i32 %52, i32 %51
  %54 = add i32 %.233.1.5, 4
  %.not45.1.6 = icmp slt i32 %.237.1.5, %54
  %55 = lshr i32 %.233.1.5, 1
  %56 = add nuw i32 %55, 4
  %57 = ashr i32 %.233.1.5, 1
  %58 = select i1 %.not45.1.6, i32 0, i32 %54
  %.237.1.6 = sub nsw i32 %.237.1.5, %58
  %.233.1.6 = select i1 %.not45.1.6, i32 %57, i32 %56
  %59 = add i32 %.233.1.6, 1
  %.not45.1.7 = icmp slt i32 %.237.1.6, %59
  %60 = lshr i32 %.233.1.6, 1
  %61 = add nuw i32 %60, 1
  %62 = ashr i32 %.233.1.6, 1
  %63 = select i1 %.not45.1.7, i32 0, i32 %59
  %.237.1.7 = sub nsw i32 %.237.1.6, %63
  %.233.1.7 = select i1 %.not45.1.7, i32 %62, i32 %61
  br label %.loopexit

.loopexit:                                        ; preds = %.lr.ph.1, %1
  %.540 = phi i32 [ %0, %1 ], [ %.237.1.7, %.lr.ph.1 ]
  %.5 = phi i32 [ -2147483648, %1 ], [ %.233.1.7, %.lr.ph.1 ]
  %64 = load ptr, ptr @fp, align 8, !tbaa !8
  %65 = getelementptr inbounds i8, ptr %64, i64 8
  %66 = load i8, ptr %65, align 4, !tbaa !12
  %67 = icmp eq i8 %66, 1
  %68 = icmp sgt i32 %.540, %.5
  %or.cond = select i1 %67, i1 %68, i1 false
  %69 = zext i1 %or.cond to i32
  %.6 = add nsw i32 %.5, %69
  ret i32 %.6
}

attributes #0 = { nofree norecurse nosync nounwind memory(read, 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 = distinct !{!5, !6}
!6 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!7 = distinct !{!7, !6}
!8 = !{!9, !9, i64 0}
!9 = !{!"any pointer", !10, i64 0}
!10 = !{!"omnipotent char", !11, i64 0}
!11 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!12 = !{!13, !10, i64 8}
!13 = !{!"", !14, i64 0, !14, i64 4, !10, i64 8, !10, i64 9}
!14 = !{!"int", !10, i64 0}


; Effective O3 passes: CorrelatedValuePropagationPass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SCCPPass,SROAPass,SimplifyCFGPass