; LLVM IR from tum-i4/obfuscation-benchmarks :: basic-algorithms (mergesort)

; 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 @mergeSort(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3) #1 {
  %5 = alloca ptr, align 8
  %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
  %11 = alloca i32, align 4
  %12 = alloca i32, align 4
  %13 = alloca [50 x i32], align 16
  store ptr %0, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  store i32 %2, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  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
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 200, ptr %13) #2
  %14 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  store i32 %14, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %15 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  store i32 %15, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %16 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %17 = add nsw i32 %16, 1
  store i32 %17, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %18

18:                                               ; preds = %62, %4
  %19 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %20 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %21 = icmp sle i32 %19, %20
  br i1 %21, label %22, label %26

22:                                               ; preds = %18
  %23 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %24 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %25 = icmp sle i32 %23, %24
  br label %26

26:                                               ; preds = %22, %18
  %27 = phi i1 [ false, %18 ], [ %25, %22 ]
  br i1 %27, label %28, label %65

28:                                               ; preds = %26
  %29 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %30 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %31 = sext i32 %30 to i64
  %32 = getelementptr inbounds i32, ptr %29, i64 %31
  %33 = load i32, ptr %32, align 4, !tbaa !9
  %34 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %35 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %36 = sext i32 %35 to i64
  %37 = getelementptr inbounds i32, ptr %34, i64 %36
  %38 = load i32, ptr %37, align 4, !tbaa !9
  %39 = icmp sle i32 %33, %38
  br i1 %39, label %40, label %51

40:                                               ; preds = %28
  %41 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %42 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %43 = sext i32 %42 to i64
  %44 = getelementptr inbounds i32, ptr %41, i64 %43
  %45 = load i32, ptr %44, align 4, !tbaa !9
  %46 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %47 = sext i32 %46 to i64
  %48 = getelementptr inbounds [50 x i32], ptr %13, i64 0, i64 %47
  store i32 %45, ptr %48, align 4, !tbaa !9
  %49 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %50 = add nsw i32 %49, 1
  store i32 %50, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  br label %62

51:                                               ; preds = %28
  %52 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %53 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %54 = sext i32 %53 to i64
  %55 = getelementptr inbounds i32, ptr %52, i64 %54
  %56 = load i32, ptr %55, align 4, !tbaa !9
  %57 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %58 = sext i32 %57 to i64
  %59 = getelementptr inbounds [50 x i32], ptr %13, i64 0, i64 %58
  store i32 %56, ptr %59, align 4, !tbaa !9
  %60 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %61 = add nsw i32 %60, 1
  store i32 %61, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %62

62:                                               ; preds = %51, %40
  %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 %18, !llvm.loop !11

65:                                               ; preds = %26
  %66 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %67 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %68 = icmp sgt i32 %66, %67
  br i1 %68, label %69, label %90

69:                                               ; preds = %65
  %70 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  store i32 %70, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  br label %71

71:                                               ; preds = %86, %69
  %72 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %73 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %74 = icmp sle i32 %72, %73
  br i1 %74, label %75, label %89

75:                                               ; preds = %71
  %76 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %77 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %78 = sext i32 %77 to i64
  %79 = getelementptr inbounds i32, ptr %76, i64 %78
  %80 = load i32, ptr %79, align 4, !tbaa !9
  %81 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %82 = sext i32 %81 to i64
  %83 = getelementptr inbounds [50 x i32], ptr %13, i64 0, i64 %82
  store i32 %80, ptr %83, align 4, !tbaa !9
  %84 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %85 = add nsw i32 %84, 1
  store i32 %85, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %86

86:                                               ; preds = %75
  %87 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %88 = add nsw i32 %87, 1
  store i32 %88, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  br label %71, !llvm.loop !13

89:                                               ; preds = %71
  br label %111

90:                                               ; preds = %65
  %91 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  store i32 %91, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  br label %92

92:                                               ; preds = %107, %90
  %93 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %94 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %95 = icmp sle i32 %93, %94
  br i1 %95, label %96, label %110

96:                                               ; preds = %92
  %97 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %98 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %99 = sext i32 %98 to i64
  %100 = getelementptr inbounds i32, ptr %97, i64 %99
  %101 = load i32, ptr %100, align 4, !tbaa !9
  %102 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %103 = sext i32 %102 to i64
  %104 = getelementptr inbounds [50 x i32], ptr %13, i64 0, i64 %103
  store i32 %101, ptr %104, align 4, !tbaa !9
  %105 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %106 = add nsw i32 %105, 1
  store i32 %106, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %107

107:                                              ; preds = %96
  %108 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %109 = add nsw i32 %108, 1
  store i32 %109, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  br label %92, !llvm.loop !14

110:                                              ; preds = %92
  br label %111

111:                                              ; preds = %110, %89
  %112 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  store i32 %112, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  br label %113

113:                                              ; preds = %126, %111
  %114 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %115 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %116 = icmp sle i32 %114, %115
  br i1 %116, label %117, label %129

117:                                              ; preds = %113
  %118 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %119 = sext i32 %118 to i64
  %120 = getelementptr inbounds [50 x i32], ptr %13, i64 0, i64 %119
  %121 = load i32, ptr %120, align 4, !tbaa !9
  %122 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %123 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %124 = sext i32 %123 to i64
  %125 = getelementptr inbounds i32, ptr %122, i64 %124
  store i32 %121, ptr %125, align 4, !tbaa !9
  br label %126

126:                                              ; preds = %117
  %127 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %128 = add nsw i32 %127, 1
  store i32 %128, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  br label %113, !llvm.loop !15

129:                                              ; preds = %113
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 200, ptr %13) #2
  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}
!14 = distinct !{!14, !12}
!15 = distinct !{!15, !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 nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #0

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

; Function Attrs: nofree norecurse nosync nounwind memory(argmem: readwrite) uwtable
define dso_local void @mergeSort(ptr nocapture noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3) local_unnamed_addr #1 {
  %5 = alloca [50 x i32], align 16
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 200, ptr nonnull %5) #4
  %6 = add nsw i32 %2, 1
  %7 = icmp sle i32 %1, %2
  %8 = icmp slt i32 %2, %3
  %9 = and i1 %7, %8
  br i1 %9, label %.lr.ph.preheader, label %._crit_edge

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %4
  %10 = sext i32 %1 to i64
  br label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.preheader, %.lr.ph
  %indvars.iv = phi i64 [ %10, %.lr.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next, %.lr.ph ]
  %.061 = phi i32 [ %1, %.lr.ph.preheader ], [ %.1, %.lr.ph ]
  %.04660 = phi i32 [ %6, %.lr.ph.preheader ], [ %.147, %.lr.ph ]
  %11 = sext i32 %.061 to i64
  %12 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %11
  %13 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %14 = sext i32 %.04660 to i64
  %15 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %14
  %16 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  %.not56 = icmp sgt i32 %13, %16
  %.sink = tail call i32 @llvm.smin.i32(i32 %13, i32 %16)
  %17 = zext i1 %.not56 to i32
  %.147 = add nsw i32 %.04660, %17
  %not..not56 = xor i1 %.not56, true
  %18 = zext i1 %not..not56 to i32
  %.1 = add nsw i32 %.061, %18
  %19 = getelementptr inbounds [50 x i32], ptr %5, i64 0, i64 %indvars.iv
  store i32 %.sink, ptr %19, align 4
  %indvars.iv.next = add nsw i64 %indvars.iv, 1
  %20 = icmp sle i32 %.1, %2
  %21 = icmp sle i32 %.147, %3
  %22 = select i1 %20, i1 %21, i1 false
  br i1 %22, label %.lr.ph, label %._crit_edge.loopexit, !llvm.loop !9

._crit_edge.loopexit:                             ; preds = %.lr.ph
  %23 = trunc nsw i64 %indvars.iv.next to i32
  br label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %._crit_edge.loopexit, %4
  %.048.lcssa = phi i32 [ %1, %4 ], [ %23, %._crit_edge.loopexit ]
  %.046.lcssa = phi i32 [ %6, %4 ], [ %.147, %._crit_edge.loopexit ]
  %.0.lcssa = phi i32 [ %1, %4 ], [ %.1, %._crit_edge.loopexit ]
  %24 = icmp sgt i32 %.0.lcssa, %2
  br i1 %24, label %.preheader, label %.preheader57.preheader

.preheader57.preheader:                           ; preds = %._crit_edge
  %25 = sext i32 %.048.lcssa to i64
  %26 = shl nsw i64 %25, 2
  %scevgep = getelementptr i8, ptr %5, i64 %26
  %27 = sext i32 %.0.lcssa to i64
  %28 = shl nsw i64 %27, 2
  %scevgep77 = getelementptr i8, ptr %0, i64 %28
  %29 = sub i32 %2, %.0.lcssa
  %30 = zext i32 %29 to i64
  %31 = shl nuw nsw i64 %30, 2
  %32 = add nuw nsw i64 %31, 4
  call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(1) %scevgep, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(1) %scevgep77, i64 %32, i1 false), !tbaa !5
  br label %.loopexit

.preheader:                                       ; preds = %._crit_edge
  %.not5466 = icmp sgt i32 %.046.lcssa, %3
  br i1 %.not5466, label %.loopexit, label %.lr.ph69.preheader

.lr.ph69.preheader:                               ; preds = %.preheader
  %33 = sext i32 %.048.lcssa to i64
  %34 = shl nsw i64 %33, 2
  %scevgep85 = getelementptr i8, ptr %5, i64 %34
  %35 = sext i32 %.046.lcssa to i64
  %36 = shl nsw i64 %35, 2
  %scevgep86 = getelementptr i8, ptr %0, i64 %36
  %37 = sub i32 %3, %.046.lcssa
  %38 = zext i32 %37 to i64
  %39 = shl nuw nsw i64 %38, 2
  %40 = add nuw nsw i64 %39, 4
  call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(1) %scevgep85, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(1) %scevgep86, i64 %40, i1 false), !tbaa !5
  br label %.loopexit

.loopexit:                                        ; preds = %.preheader57.preheader, %.lr.ph69.preheader, %.preheader
  %.not5570 = icmp sgt i32 %1, %3
  br i1 %.not5570, label %._crit_edge74, label %.lr.ph73.preheader

.lr.ph73.preheader:                               ; preds = %.loopexit
  %41 = sext i32 %1 to i64
  %42 = shl nsw i64 %41, 2
  %scevgep94 = getelementptr i8, ptr %0, i64 %42
  %scevgep95 = getelementptr i8, ptr %5, i64 %42
  %43 = sub i32 %3, %1
  %44 = zext i32 %43 to i64
  %45 = shl nuw nsw i64 %44, 2
  %46 = add nuw nsw i64 %45, 4
  call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(1) %scevgep94, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(1) %scevgep95, i64 %46, i1 false), !tbaa !5
  br label %._crit_edge74

._crit_edge74:                                    ; preds = %.lr.ph73.preheader, %.loopexit
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 200, ptr nonnull %5) #4
  ret void
}

; Function Attrs: nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr noalias nocapture writeonly, ptr noalias nocapture readonly, i64, i1 immarg) #2

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare i32 @llvm.smin.i32(i32, i32) #3

attributes #0 = { mustprogress nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { 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" }
attributes #2 = { nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #3 = { nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none) }
attributes #4 = { 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"}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,LCSSAPass,LoopIdiomRecognizePass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,MergedLoadStoreMotionPass,PostOrderFunctionAttrsPass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass