; LLVM IR from AnneLivia/Competitive-Programming :: Algorithms/Sort/Insertion Sort/main.ll (Z14insertion_sortPii)

; 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: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local void @_Z14insertion_sortPii(ptr noundef %0, i32 noundef %1) #0 {
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca i32, align 4
  %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 %3, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  store i32 1, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %11

11:                                               ; preds = %79, %2
  %12 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %13 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %14 = icmp slt i32 %12, %13
  br i1 %14, label %16, label %15

15:                                               ; preds = %11
  store i32 2, ptr %8, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  br label %82

16:                                               ; preds = %11
  %17 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  store i32 %17, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  %18 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %19 = sub nsw i32 %18, 1
  store i32 %19, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %20

20:                                               ; preds = %39, %16
  %21 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %22 = icmp sge i32 %21, 0
  br i1 %22, label %24, label %23

23:                                               ; preds = %20
  store i32 5, ptr %8, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  br label %42

24:                                               ; preds = %20
  %25 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %26 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %27 = sext i32 %26 to i64
  %28 = getelementptr inbounds i32, ptr %25, i64 %27
  %29 = load i32, ptr %28, align 4, !tbaa !9
  %30 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %31 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %32 = sext i32 %31 to i64
  %33 = getelementptr inbounds i32, ptr %30, i64 %32
  %34 = load i32, ptr %33, align 4, !tbaa !9
  %35 = icmp slt i32 %29, %34
  br i1 %35, label %36, label %38

36:                                               ; preds = %24
  %37 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  store i32 %37, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %38

38:                                               ; preds = %36, %24
  br label %39

39:                                               ; preds = %38
  %40 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %41 = add nsw i32 %40, -1
  store i32 %41, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %20, !llvm.loop !11

42:                                               ; preds = %23
  %43 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %44 = load i32, ptr %7, 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
  store i32 %47, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %48 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %49 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %50 = icmp ne i32 %48, %49
  br i1 %50, label %51, label %78

51:                                               ; preds = %42
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  %52 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  store i32 %52, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %53

53:                                               ; preds = %69, %51
  %54 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %55 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %56 = icmp sgt i32 %54, %55
  br i1 %56, label %58, label %57

57:                                               ; preds = %53
  store i32 8, ptr %8, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  br label %72

58:                                               ; preds = %53
  %59 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %60 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %61 = sub nsw i32 %60, 1
  %62 = sext i32 %61 to i64
  %63 = getelementptr inbounds i32, ptr %59, i64 %62
  %64 = load i32, ptr %63, align 4, !tbaa !9
  %65 = load ptr, ptr %3, 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
  store i32 %64, ptr %68, align 4, !tbaa !9
  br label %69

69:                                               ; preds = %58
  %70 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %71 = add nsw i32 %70, -1
  store i32 %71, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %53, !llvm.loop !13

72:                                               ; preds = %57
  %73 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %74 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %75 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %76 = sext i32 %75 to i64
  %77 = getelementptr inbounds i32, ptr %74, i64 %76
  store i32 %73, ptr %77, align 4, !tbaa !9
  br label %78

78:                                               ; preds = %72, %42
  br label %79

79:                                               ; preds = %78
  %80 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %81 = add nsw i32 %80, 1
  store i32 %81, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %11, !llvm.loop !14

82:                                               ; preds = %15
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #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 = { 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 #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 = !{!"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 = 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: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind memory(argmem: readwrite) uwtable
define dso_local void @_Z14insertion_sortPii(ptr nocapture noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = icmp sgt i32 %1, 1
  br i1 %3, label %.preheader29.preheader, label %._crit_edge35

.preheader29.preheader:                           ; preds = %2
  %wide.trip.count = zext nneg i32 %1 to i64
  br label %.preheader29

.preheader29:                                     ; preds = %.preheader29.preheader, %45
  %indvar = phi i64 [ 0, %.preheader29.preheader ], [ %indvar.next, %45 ]
  %indvars.iv = phi i64 [ 1, %.preheader29.preheader ], [ %indvars.iv.next, %45 ]
  %4 = add i64 %indvar, 1
  %5 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %6 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %7 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv to i32
  %xtraiter = and i64 %4, 3
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %.prol.loopexit, label %.prol.preheader

.prol.preheader:                                  ; preds = %.preheader29, %.prol.preheader
  %indvars.iv36.prol = phi i64 [ %indvars.iv.next37.prol, %.prol.preheader ], [ %indvars.iv, %.preheader29 ]
  %.02830.prol = phi i32 [ %spec.select.prol, %.prol.preheader ], [ %7, %.preheader29 ]
  %prol.iter = phi i64 [ %prol.iter.next, %.prol.preheader ], [ 0, %.preheader29 ]
  %indvars.iv.next37.prol = add nsw i64 %indvars.iv36.prol, -1
  %indvars.prol = trunc i64 %indvars.iv.next37.prol to i32
  %8 = and i64 %indvars.iv.next37.prol, 4294967295
  %9 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %8
  %10 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %11 = icmp slt i32 %6, %10
  %spec.select.prol = select i1 %11, i32 %indvars.prol, i32 %.02830.prol
  %prol.iter.next = add i64 %prol.iter, 1
  %prol.iter.cmp.not = icmp eq i64 %prol.iter.next, %xtraiter
  br i1 %prol.iter.cmp.not, label %.prol.loopexit, label %.prol.preheader, !llvm.loop !9

.prol.loopexit:                                   ; preds = %.prol.preheader, %.preheader29
  %indvars.iv36.unr = phi i64 [ %indvars.iv, %.preheader29 ], [ %indvars.iv.next37.prol, %.prol.preheader ]
  %.02830.unr = phi i32 [ %7, %.preheader29 ], [ %spec.select.prol, %.prol.preheader ]
  %spec.select.lcssa.unr = phi i32 [ poison, %.preheader29 ], [ %spec.select.prol, %.prol.preheader ]
  %12 = icmp ult i64 %indvar, 3
  br i1 %12, label %.unr-lcssa, label %.preheader29.new

._crit_edge35:                                    ; preds = %45, %2
  ret void

.unr-lcssa:                                       ; preds = %.preheader29.new, %.prol.loopexit
  %spec.select.lcssa = phi i32 [ %spec.select.lcssa.unr, %.prol.loopexit ], [ %spec.select.3, %.preheader29.new ]
  %13 = zext i32 %spec.select.lcssa to i64
  %.not = icmp eq i64 %indvars.iv, %13
  br i1 %.not, label %45, label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %.unr-lcssa
  %14 = sext i32 %spec.select.lcssa to i64
  %15 = icmp sgt i64 %indvars.iv, %14
  br i1 %15, label %.lr.ph.preheader, label %._crit_edge

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %.preheader
  %16 = sub i64 %indvars.iv, %14
  %min.iters.check = icmp ult i64 %16, 8
  br i1 %min.iters.check, label %.lr.ph.preheader52, label %vector.ph

.lr.ph.preheader52:                               ; preds = %middle.block, %.lr.ph.preheader
  %indvars.iv42.ph = phi i64 [ %indvars.iv, %.lr.ph.preheader ], [ %ind.end, %middle.block ]
  br label %.lr.ph

vector.ph:                                        ; preds = %.lr.ph.preheader
  %n.vec = and i64 %16, -8
  %ind.end = sub i64 %indvars.iv, %n.vec
  br label %vector.body

vector.body:                                      ; preds = %vector.body, %vector.ph
  %index = phi i64 [ 0, %vector.ph ], [ %index.next, %vector.body ]
  %offset.idx = sub i64 %indvars.iv, %index
  %17 = getelementptr i32, ptr %0, i64 %offset.idx
  %18 = getelementptr i8, ptr %17, i64 -16
  %19 = getelementptr i8, ptr %17, i64 -32
  %wide.load = load <4 x i32>, ptr %18, align 4, !tbaa !5
  %wide.load48 = load <4 x i32>, ptr %19, align 4, !tbaa !5
  %20 = getelementptr i8, ptr %17, i64 -12
  %21 = getelementptr i8, ptr %17, i64 -28
  store <4 x i32> %wide.load, ptr %20, align 4, !tbaa !5
  store <4 x i32> %wide.load48, ptr %21, align 4, !tbaa !5
  %index.next = add nuw i64 %index, 8
  %22 = icmp eq i64 %index.next, %n.vec
  br i1 %22, label %middle.block, label %vector.body, !llvm.loop !11

middle.block:                                     ; preds = %vector.body
  %cmp.n = icmp eq i64 %16, %n.vec
  br i1 %cmp.n, label %._crit_edge, label %.lr.ph.preheader52

.preheader29.new:                                 ; preds = %.prol.loopexit, %.preheader29.new
  %indvars.iv36 = phi i64 [ %indvars.iv.next37.3, %.preheader29.new ], [ %indvars.iv36.unr, %.prol.loopexit ]
  %.02830 = phi i32 [ %spec.select.3, %.preheader29.new ], [ %.02830.unr, %.prol.loopexit ]
  %indvars.iv.next37 = add nsw i64 %indvars.iv36, -1
  %indvars = trunc i64 %indvars.iv.next37 to i32
  %23 = and i64 %indvars.iv.next37, 4294967295
  %24 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %23
  %25 = load i32, ptr %24, align 4, !tbaa !5
  %26 = icmp slt i32 %6, %25
  %spec.select = select i1 %26, i32 %indvars, i32 %.02830
  %indvars.iv.next37.1 = add nsw i64 %indvars.iv36, -2
  %indvars.1 = trunc i64 %indvars.iv.next37.1 to i32
  %27 = and i64 %indvars.iv.next37.1, 4294967295
  %28 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %27
  %29 = load i32, ptr %28, align 4, !tbaa !5
  %30 = icmp slt i32 %6, %29
  %spec.select.1 = select i1 %30, i32 %indvars.1, i32 %spec.select
  %indvars.iv.next37.2 = add nsw i64 %indvars.iv36, -3
  %indvars.2 = trunc i64 %indvars.iv.next37.2 to i32
  %31 = and i64 %indvars.iv.next37.2, 4294967295
  %32 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %31
  %33 = load i32, ptr %32, align 4, !tbaa !5
  %34 = icmp slt i32 %6, %33
  %spec.select.2 = select i1 %34, i32 %indvars.2, i32 %spec.select.1
  %indvars.iv.next37.3 = add nsw i64 %indvars.iv36, -4
  %indvars.3 = trunc i64 %indvars.iv.next37.3 to i32
  %35 = and i64 %indvars.iv.next37.3, 4294967295
  %36 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %35
  %37 = load i32, ptr %36, align 4, !tbaa !5
  %38 = icmp slt i32 %6, %37
  %spec.select.3 = select i1 %38, i32 %indvars.3, i32 %spec.select.2
  %39 = icmp sgt i64 %indvars.iv36, 4
  br i1 %39, label %.preheader29.new, label %.unr-lcssa, !llvm.loop !15

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph, %middle.block, %.preheader
  %40 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %14
  store i32 %6, ptr %40, align 4, !tbaa !5
  br label %45

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.preheader52, %.lr.ph
  %indvars.iv42 = phi i64 [ %indvars.iv.next43, %.lr.ph ], [ %indvars.iv42.ph, %.lr.ph.preheader52 ]
  %41 = getelementptr i32, ptr %0, i64 %indvars.iv42
  %42 = getelementptr i8, ptr %41, i64 -4
  %43 = load i32, ptr %42, align 4, !tbaa !5
  store i32 %43, ptr %41, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next43 = add nsw i64 %indvars.iv42, -1
  %44 = icmp sgt i64 %indvars.iv.next43, %14
  br i1 %44, label %.lr.ph, label %._crit_edge, !llvm.loop !16

45:                                               ; preds = %.unr-lcssa, %._crit_edge
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next, %wide.trip.count
  %indvar.next = add i64 %indvar, 1
  br i1 %exitcond.not, label %._crit_edge35, label %.preheader29, !llvm.loop !17
}

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 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.unroll.disable"}
!11 = distinct !{!11, !12, !13, !14}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = !{!"llvm.loop.isvectorized", i32 1}
!14 = !{!"llvm.loop.unroll.runtime.disable"}
!15 = distinct !{!15, !12}
!16 = distinct !{!16, !12, !14, !13}
!17 = distinct !{!17, !12}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LICMPass,LoopLoadEliminationPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,LoopVectorizePass,PostOrderFunctionAttrsPass,SROAPass,SimplifyCFGPass