; LLVM IR from aferikoglou/GenHLSOptimizer :: dataset/machsuite-spmv-ellpack (spmv)

; 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: nounwind uwtable
define dso_local void @ellpack(ptr noundef %0, ptr noundef %1, ptr noundef %2, ptr noundef %3) #0 {
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca ptr, align 8
  %8 = alloca ptr, align 8
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca i32, align 4
  %11 = alloca double, align 8
  %12 = alloca double, align 8
  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 ptr %3, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  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 8, ptr %11) #2
  br label %13

13:                                               ; preds = %4
  br label %14

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

15:                                               ; preds = %63, %14
  %16 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %17 = icmp slt i32 %16, 494
  br i1 %17, label %18, label %66

18:                                               ; preds = %15
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %12) #2
  %19 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %20 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %21 = sext i32 %20 to i64
  %22 = getelementptr inbounds double, ptr %19, i64 %21
  %23 = load double, ptr %22, align 8, !tbaa !11
  store double %23, ptr %12, align 8, !tbaa !11
  br label %24

24:                                               ; preds = %18
  br label %25

25:                                               ; preds = %24
  store i32 0, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %26

26:                                               ; preds = %54, %25
  %27 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %28 = icmp slt i32 %27, 10
  br i1 %28, label %29, label %57

29:                                               ; preds = %26
  %30 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %31 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %32 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %33 = mul nsw i32 %32, 10
  %34 = add nsw i32 %31, %33
  %35 = sext i32 %34 to i64
  %36 = getelementptr inbounds double, ptr %30, i64 %35
  %37 = load double, ptr %36, align 8, !tbaa !11
  %38 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %39 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %40 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %41 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %42 = mul nsw i32 %41, 10
  %43 = add nsw i32 %40, %42
  %44 = sext i32 %43 to i64
  %45 = getelementptr inbounds i32, ptr %39, i64 %44
  %46 = load i32, ptr %45, align 4, !tbaa !9
  %47 = sext i32 %46 to i64
  %48 = getelementptr inbounds double, ptr %38, i64 %47
  %49 = load double, ptr %48, align 8, !tbaa !11
  %50 = fmul double %37, %49
  store double %50, ptr %11, align 8, !tbaa !11
  %51 = load double, ptr %11, align 8, !tbaa !11
  %52 = load double, ptr %12, align 8, !tbaa !11
  %53 = fadd double %52, %51
  store double %53, ptr %12, align 8, !tbaa !11
  br label %54

54:                                               ; preds = %29
  %55 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %56 = add nsw i32 %55, 1
  store i32 %56, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %26, !llvm.loop !13

57:                                               ; preds = %26
  %58 = load double, ptr %12, align 8, !tbaa !11
  %59 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %60 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %61 = sext i32 %60 to i64
  %62 = getelementptr inbounds double, ptr %59, i64 %61
  store double %58, ptr %62, align 8, !tbaa !11
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %12) #2
  br label %63

63:                                               ; preds = %57
  %64 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %65 = add nsw i32 %64, 1
  store i32 %65, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %15, !llvm.loop !15

66:                                               ; preds = %15
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, 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
}

; 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 = { 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/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}


; 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 @ellpack(ptr nocapture noundef readonly %0, ptr nocapture noundef readonly %1, ptr nocapture noundef readonly %2, ptr nocapture noundef %3) local_unnamed_addr #0 {
  %invariant.gep = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 12
  %invariant.gep24 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 20
  %invariant.gep26 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 28
  %invariant.gep28 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 36
  br label %5

5:                                                ; preds = %4, %5
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %4 ], [ %indvars.iv.next, %5 ]
  %6 = getelementptr inbounds double, ptr %3, i64 %indvars.iv
  %7 = load double, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %8 = mul nuw nsw i64 %indvars.iv, 10
  %9 = getelementptr inbounds double, ptr %0, i64 %8
  %10 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %8
  %11 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %12 = sext i32 %11 to i64
  %13 = getelementptr inbounds double, ptr %2, i64 %12
  %14 = load double, ptr %13, align 8, !tbaa !5
  %15 = or disjoint i64 %8, 1
  %16 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %15
  %17 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !9
  %18 = sext i32 %17 to i64
  %19 = getelementptr inbounds double, ptr %2, i64 %18
  %20 = load double, ptr %19, align 8, !tbaa !5
  %21 = load <2 x double>, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %22 = insertelement <2 x double> poison, double %14, i64 0
  %23 = insertelement <2 x double> %22, double %20, i64 1
  %24 = fmul <2 x double> %21, %23
  %25 = extractelement <2 x double> %24, i64 0
  %26 = fadd double %7, %25
  %27 = extractelement <2 x double> %24, i64 1
  %28 = fadd double %26, %27
  %29 = add nuw nsw i64 %8, 2
  %30 = getelementptr inbounds double, ptr %0, i64 %29
  %31 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %29
  %32 = load i32, ptr %31, align 4, !tbaa !9
  %33 = sext i32 %32 to i64
  %34 = getelementptr inbounds double, ptr %2, i64 %33
  %35 = load double, ptr %34, align 8, !tbaa !5
  %gep = getelementptr inbounds i32, ptr %invariant.gep, i64 %8
  %36 = load i32, ptr %gep, align 4, !tbaa !9
  %37 = sext i32 %36 to i64
  %38 = getelementptr inbounds double, ptr %2, i64 %37
  %39 = load double, ptr %38, align 8, !tbaa !5
  %40 = load <2 x double>, ptr %30, align 8, !tbaa !5
  %41 = insertelement <2 x double> poison, double %35, i64 0
  %42 = insertelement <2 x double> %41, double %39, i64 1
  %43 = fmul <2 x double> %40, %42
  %44 = extractelement <2 x double> %43, i64 0
  %45 = fadd double %28, %44
  %46 = extractelement <2 x double> %43, i64 1
  %47 = fadd double %45, %46
  %48 = add nuw nsw i64 %8, 4
  %49 = getelementptr inbounds double, ptr %0, i64 %48
  %50 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %48
  %51 = load i32, ptr %50, align 4, !tbaa !9
  %52 = sext i32 %51 to i64
  %53 = getelementptr inbounds double, ptr %2, i64 %52
  %54 = load double, ptr %53, align 8, !tbaa !5
  %gep25 = getelementptr inbounds i32, ptr %invariant.gep24, i64 %8
  %55 = load i32, ptr %gep25, align 4, !tbaa !9
  %56 = sext i32 %55 to i64
  %57 = getelementptr inbounds double, ptr %2, i64 %56
  %58 = load double, ptr %57, align 8, !tbaa !5
  %59 = load <2 x double>, ptr %49, align 8, !tbaa !5
  %60 = insertelement <2 x double> poison, double %54, i64 0
  %61 = insertelement <2 x double> %60, double %58, i64 1
  %62 = fmul <2 x double> %59, %61
  %63 = extractelement <2 x double> %62, i64 0
  %64 = fadd double %47, %63
  %65 = extractelement <2 x double> %62, i64 1
  %66 = fadd double %64, %65
  %67 = add nuw nsw i64 %8, 6
  %68 = getelementptr inbounds double, ptr %0, i64 %67
  %69 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %67
  %70 = load i32, ptr %69, align 4, !tbaa !9
  %71 = sext i32 %70 to i64
  %72 = getelementptr inbounds double, ptr %2, i64 %71
  %73 = load double, ptr %72, align 8, !tbaa !5
  %gep27 = getelementptr inbounds i32, ptr %invariant.gep26, i64 %8
  %74 = load i32, ptr %gep27, align 4, !tbaa !9
  %75 = sext i32 %74 to i64
  %76 = getelementptr inbounds double, ptr %2, i64 %75
  %77 = load double, ptr %76, align 8, !tbaa !5
  %78 = load <2 x double>, ptr %68, align 8, !tbaa !5
  %79 = insertelement <2 x double> poison, double %73, i64 0
  %80 = insertelement <2 x double> %79, double %77, i64 1
  %81 = fmul <2 x double> %78, %80
  %82 = extractelement <2 x double> %81, i64 0
  %83 = fadd double %66, %82
  %84 = extractelement <2 x double> %81, i64 1
  %85 = fadd double %83, %84
  %86 = add nuw nsw i64 %8, 8
  %87 = getelementptr inbounds double, ptr %0, i64 %86
  %88 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %86
  %89 = load i32, ptr %88, align 4, !tbaa !9
  %90 = sext i32 %89 to i64
  %91 = getelementptr inbounds double, ptr %2, i64 %90
  %92 = load double, ptr %91, align 8, !tbaa !5
  %gep29 = getelementptr inbounds i32, ptr %invariant.gep28, i64 %8
  %93 = load i32, ptr %gep29, align 4, !tbaa !9
  %94 = sext i32 %93 to i64
  %95 = getelementptr inbounds double, ptr %2, i64 %94
  %96 = load double, ptr %95, align 8, !tbaa !5
  %97 = load <2 x double>, ptr %87, align 8, !tbaa !5
  %98 = insertelement <2 x double> poison, double %92, i64 0
  %99 = insertelement <2 x double> %98, double %96, i64 1
  %100 = fmul <2 x double> %97, %99
  %101 = extractelement <2 x double> %100, i64 0
  %102 = fadd double %85, %101
  %103 = extractelement <2 x double> %100, i64 1
  %104 = fadd double %102, %103
  store double %104, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next, 494
  br i1 %exitcond.not, label %105, label %5, !llvm.loop !11

105:                                              ; preds = %5
  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 = !{!"double", !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"}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,LCSSAPass,LICMPass,LoopRotatePass,PostOrderFunctionAttrsPass,SLPVectorizerPass,SROAPass,SimplifyCFGPass