; LLVM IR from aferikoglou/GenHLSOptimizer :: dataset/machsuite-sort-radix (sort)

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

13:                                               ; preds = %4
  br label %14

14:                                               ; preds = %13
  store i32 0, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %15

15:                                               ; preds = %66, %14
  %16 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %17 = icmp slt i32 %16, 512
  br i1 %17, label %18, label %69

18:                                               ; preds = %15
  br label %19

19:                                               ; preds = %18
  br label %20

20:                                               ; preds = %19
  store i32 0, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %21

21:                                               ; preds = %62, %20
  %22 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %23 = icmp slt i32 %22, 4
  br i1 %23, label %24, label %65

24:                                               ; preds = %21
  %25 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %26 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %27 = mul nsw i32 %26, 4
  %28 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %29 = add nsw i32 %27, %28
  %30 = sext i32 %29 to i64
  %31 = getelementptr inbounds i32, ptr %25, i64 %30
  %32 = load i32, ptr %31, align 4, !tbaa !9
  %33 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %34 = ashr i32 %32, %33
  %35 = and i32 %34, 3
  %36 = mul nsw i32 %35, 512
  %37 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %38 = add nsw i32 %36, %37
  store i32 %38, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %39 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %40 = mul nsw i32 %39, 4
  %41 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %42 = add nsw i32 %40, %41
  store i32 %42, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %43 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %44 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %45 = sext i32 %44 to i64
  %46 = getelementptr inbounds i32, ptr %43, i64 %45
  %47 = load i32, ptr %46, align 4, !tbaa !9
  %48 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %49 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %50 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %51 = sext i32 %50 to i64
  %52 = getelementptr inbounds i32, ptr %49, i64 %51
  %53 = load i32, ptr %52, align 4, !tbaa !9
  %54 = sext i32 %53 to i64
  %55 = getelementptr inbounds i32, ptr %48, i64 %54
  store i32 %47, ptr %55, align 4, !tbaa !9
  %56 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %57 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %58 = sext i32 %57 to i64
  %59 = getelementptr inbounds i32, ptr %56, i64 %58
  %60 = load i32, ptr %59, align 4, !tbaa !9
  %61 = add nsw i32 %60, 1
  store i32 %61, ptr %59, align 4, !tbaa !9
  br label %62

62:                                               ; preds = %24
  %63 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %64 = add nsw i32 %63, 1
  store i32 %64, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %21, !llvm.loop !11

65:                                               ; preds = %21
  br label %66

66:                                               ; preds = %65
  %67 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %68 = add nsw i32 %67, 1
  store i32 %68, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %15, !llvm.loop !13

69:                                               ; preds = %15
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  ret void
}

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}


; 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 norecurse nosync nounwind memory(argmem: readwrite) uwtable
define dso_local void @update(ptr nocapture noundef writeonly %0, ptr nocapture noundef %1, ptr nocapture noundef readonly %2, i32 noundef %3) local_unnamed_addr #0 {
  br label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %4, %.preheader
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %4 ], [ %indvars.iv.next, %.preheader ]
  %5 = shl nuw nsw i64 %indvars.iv, 2
  %6 = getelementptr inbounds i32, ptr %2, i64 %5
  %7 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %8 = ashr i32 %7, %3
  %9 = shl i32 %8, 9
  %10 = and i32 %9, 1536
  %11 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv to i32
  %12 = or disjoint i32 %10, %11
  %13 = zext nneg i32 %12 to i64
  %14 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %13
  %15 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %16 = sext i32 %15 to i64
  %17 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %16
  store i32 %7, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  %18 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %19 = add nsw i32 %18, 1
  store i32 %19, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %20 = or disjoint i64 %5, 1
  %21 = getelementptr inbounds i32, ptr %2, i64 %20
  %22 = load i32, ptr %21, align 4, !tbaa !5
  %23 = ashr i32 %22, %3
  %24 = shl i32 %23, 9
  %25 = and i32 %24, 1536
  %26 = or disjoint i32 %25, %11
  %27 = zext nneg i32 %26 to i64
  %28 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %27
  %29 = load i32, ptr %28, align 4, !tbaa !5
  %30 = sext i32 %29 to i64
  %31 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %30
  store i32 %22, ptr %31, align 4, !tbaa !5
  %32 = load i32, ptr %28, align 4, !tbaa !5
  %33 = add nsw i32 %32, 1
  store i32 %33, ptr %28, align 4, !tbaa !5
  %34 = or disjoint i64 %5, 2
  %35 = getelementptr inbounds i32, ptr %2, i64 %34
  %36 = load i32, ptr %35, align 4, !tbaa !5
  %37 = ashr i32 %36, %3
  %38 = shl i32 %37, 9
  %39 = and i32 %38, 1536
  %40 = or disjoint i32 %39, %11
  %41 = zext nneg i32 %40 to i64
  %42 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %41
  %43 = load i32, ptr %42, align 4, !tbaa !5
  %44 = sext i32 %43 to i64
  %45 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %44
  store i32 %36, ptr %45, align 4, !tbaa !5
  %46 = load i32, ptr %42, align 4, !tbaa !5
  %47 = add nsw i32 %46, 1
  store i32 %47, ptr %42, align 4, !tbaa !5
  %48 = or disjoint i64 %5, 3
  %49 = getelementptr inbounds i32, ptr %2, i64 %48
  %50 = load i32, ptr %49, align 4, !tbaa !5
  %51 = ashr i32 %50, %3
  %52 = shl i32 %51, 9
  %53 = and i32 %52, 1536
  %54 = or disjoint i32 %53, %11
  %55 = zext nneg i32 %54 to i64
  %56 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %55
  %57 = load i32, ptr %56, align 4, !tbaa !5
  %58 = sext i32 %57 to i64
  %59 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %58
  store i32 %50, ptr %59, align 4, !tbaa !5
  %60 = load i32, ptr %56, align 4, !tbaa !5
  %61 = add nsw i32 %60, 1
  store i32 %61, ptr %56, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next, 512
  br i1 %exitcond.not, label %62, label %.preheader, !llvm.loop !9

62:                                               ; preds = %.preheader
  ret void
}

attributes #0 = { 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 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


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