; LLVM IR from CLASS-SZ/class_sz :: class-sz/tools (r8lib)

; 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 @r8vec_sort_shell_a(i32 noundef %0, ptr noundef %1) #1 {
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca double, 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 i32, align 4
  %14 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, 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
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  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 4, ptr %13) #2
  %15 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %16 = icmp sle i32 %15, 1
  br i1 %16, label %17, label %18

17:                                               ; preds = %2
  store i32 1, ptr %14, align 4
  br label %124

18:                                               ; preds = %2
  store i32 1, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  store i32 3, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  br label %19

19:                                               ; preds = %25, %18
  %20 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %21 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %22 = mul nsw i32 2, %21
  %23 = add nsw i32 %22, 1
  %24 = icmp slt i32 %20, %23
  br i1 %24, label %25, label %30

25:                                               ; preds = %19
  %26 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %27 = add nsw i32 %26, 1
  store i32 %27, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %28 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %29 = mul nsw i32 %28, 3
  store i32 %29, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  br label %19, !llvm.loop !11

30:                                               ; preds = %19
  %31 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %32 = icmp slt i32 1, %31
  br i1 %32, label %33, label %38

33:                                               ; preds = %30
  %34 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %35 = sub nsw i32 %34, 1
  store i32 %35, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %36 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %37 = sdiv i32 %36, 3
  store i32 %37, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  br label %38

38:                                               ; preds = %33, %30
  %39 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  store i32 %39, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  br label %40

40:                                               ; preds = %120, %38
  %41 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %42 = icmp sle i32 1, %41
  br i1 %42, label %43, label %123

43:                                               ; preds = %40
  %44 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %45 = sub nsw i32 %44, 1
  %46 = sdiv i32 %45, 2
  store i32 %46, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %47 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %48 = sdiv i32 %47, 3
  store i32 %48, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  store i32 1, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  br label %49

49:                                               ; preds = %116, %43
  %50 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %51 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %52 = icmp sle i32 %50, %51
  br i1 %52, label %53, label %119

53:                                               ; preds = %49
  %54 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %55 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %56 = add nsw i32 %54, %55
  store i32 %56, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %57

57:                                               ; preds = %111, %53
  %58 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %59 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %60 = icmp sle i32 %58, %59
  br i1 %60, label %61, label %115

61:                                               ; preds = %57
  %62 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %63 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %64 = sub nsw i32 %63, 1
  %65 = sext i32 %64 to i64
  %66 = getelementptr inbounds double, ptr %62, i64 %65
  %67 = load double, ptr %66, align 8, !tbaa !13
  store double %67, ptr %5, align 8, !tbaa !13
  %68 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  store i32 %68, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %69 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %70 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %71 = sub nsw i32 %69, %70
  store i32 %71, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  br label %72

72:                                               ; preds = %86, %61
  %73 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %74 = icmp slt i32 %73, 1
  br i1 %74, label %75, label %76

75:                                               ; preds = %72
  br label %104

76:                                               ; preds = %72
  %77 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %78 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %79 = sub nsw i32 %78, 1
  %80 = sext i32 %79 to i64
  %81 = getelementptr inbounds double, ptr %77, i64 %80
  %82 = load double, ptr %81, align 8, !tbaa !13
  %83 = load double, ptr %5, align 8, !tbaa !13
  %84 = fcmp ole double %82, %83
  br i1 %84, label %85, label %86

85:                                               ; preds = %76
  br label %104

86:                                               ; preds = %76
  %87 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  store i32 %87, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %88 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %89 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %90 = sub nsw i32 %89, 1
  %91 = sext i32 %90 to i64
  %92 = getelementptr inbounds double, ptr %88, i64 %91
  %93 = load double, ptr %92, align 8, !tbaa !13
  %94 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %95 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %96 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %97 = add nsw i32 %95, %96
  %98 = sub nsw i32 %97, 1
  %99 = sext i32 %98 to i64
  %100 = getelementptr inbounds double, ptr %94, i64 %99
  store double %93, ptr %100, align 8, !tbaa !13
  %101 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %102 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %103 = sub nsw i32 %101, %102
  store i32 %103, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  br label %72

104:                                              ; preds = %85, %75
  %105 = load double, ptr %5, align 8, !tbaa !13
  %106 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %107 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %108 = sub nsw i32 %107, 1
  %109 = sext i32 %108 to i64
  %110 = getelementptr inbounds double, ptr %106, i64 %109
  store double %105, ptr %110, align 8, !tbaa !13
  br label %111

111:                                              ; preds = %104
  %112 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %113 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %114 = add nsw i32 %112, %113
  store i32 %114, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %57, !llvm.loop !15

115:                                              ; preds = %57
  br label %116

116:                                              ; preds = %115
  %117 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %118 = add nsw i32 %117, 1
  store i32 %118, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  br label %49, !llvm.loop !16

119:                                              ; preds = %49
  br label %120

120:                                              ; preds = %119
  %121 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %122 = add nsw i32 %121, -1
  store i32 %122, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  br label %40, !llvm.loop !17

123:                                              ; preds = %40
  store i32 1, ptr %14, align 4
  br label %124

124:                                              ; preds = %123, %17
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, 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
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %5) #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 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"any pointer", !7, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = !{!14, !14, i64 0}
!14 = !{!"double", !7, i64 0}
!15 = distinct !{!15, !12}
!16 = distinct !{!16, !12}
!17 = distinct !{!17, !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 @r8vec_sort_shell_a(i32 noundef %0, ptr nocapture noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = icmp slt i32 %0, 2
  br i1 %3, label %.loopexit, label %.lr.ph.preheader

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %2
  %4 = shl nuw nsw i32 %0, 1
  br label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.preheader, %.lr.ph
  %.055 = phi i32 [ %6, %.lr.ph ], [ 3, %.lr.ph.preheader ]
  %.04154 = phi i32 [ %5, %.lr.ph ], [ 1, %.lr.ph.preheader ]
  %5 = add nuw nsw i32 %.04154, 1
  %6 = mul nuw nsw i32 %.055, 3
  %.not = icmp ugt i32 %6, %4
  br i1 %.not, label %.lr.ph85, label %.lr.ph, !llvm.loop !5

.lr.ph85:                                         ; preds = %.lr.ph
  %invariant.gep68 = getelementptr i8, ptr %1, i64 -8
  %7 = zext nneg i32 %0 to i64
  br label %8

8:                                                ; preds = %.lr.ph85, %._crit_edge81
  %.283 = phi i32 [ %.055, %.lr.ph85 ], [ %11, %._crit_edge81 ]
  %.04582 = phi i32 [ %.04154, %.lr.ph85 ], [ %27, %._crit_edge81 ]
  %9 = add nsw i32 %.283, -1
  %10 = sdiv i32 %9, 2
  %11 = udiv i32 %.283, 3
  %.not5177 = icmp ult i32 %.283, 3
  br i1 %.not5177, label %._crit_edge81, label %.lr.ph80.preheader

.lr.ph80.preheader:                               ; preds = %8
  %12 = sext i32 %10 to i64
  %smax = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %10, i32 1)
  br label %.lr.ph80

.lr.ph80:                                         ; preds = %.lr.ph80.preheader, %._crit_edge76
  %indvars.iv.in = phi i64 [ %12, %.lr.ph80.preheader ], [ %indvars.iv, %._crit_edge76 ]
  %.04378 = phi i32 [ 1, %.lr.ph80.preheader ], [ %26, %._crit_edge76 ]
  %indvars.iv = add nsw i64 %indvars.iv.in, 1
  %13 = add nsw i32 %.04378, %10
  %.not5272 = icmp sgt i32 %13, %0
  br i1 %.not5272, label %._crit_edge76, label %.lr.ph75

.lr.ph75:                                         ; preds = %.lr.ph80, %._crit_edge64
  %indvars.iv87 = phi i64 [ %indvars.iv.next88, %._crit_edge64 ], [ %indvars.iv, %.lr.ph80 ]
  %gep69 = getelementptr double, ptr %invariant.gep68, i64 %indvars.iv87
  %14 = load double, ptr %gep69, align 8, !tbaa !7
  %15 = sub nsw i64 %indvars.iv87, %12
  %16 = icmp slt i64 %15, 1
  %17 = trunc nsw i64 %indvars.iv87 to i32
  br i1 %16, label %._crit_edge64, label %.lr.ph63.preheader

.lr.ph63.preheader:                               ; preds = %.lr.ph75
  %18 = trunc nsw i64 %15 to i32
  br label %.lr.ph63

.lr.ph63:                                         ; preds = %.lr.ph63.preheader, %22
  %.04461 = phi i32 [ %.044, %22 ], [ %18, %.lr.ph63.preheader ]
  %.04760 = phi i32 [ %.04461, %22 ], [ %17, %.lr.ph63.preheader ]
  %19 = zext nneg i32 %.04461 to i64
  %gep = getelementptr double, ptr %invariant.gep68, i64 %19
  %20 = load double, ptr %gep, align 8, !tbaa !7
  %21 = fcmp ugt double %20, %14
  br i1 %21, label %22, label %._crit_edge64

22:                                               ; preds = %.lr.ph63
  %23 = sext i32 %.04760 to i64
  %gep58 = getelementptr double, ptr %invariant.gep68, i64 %23
  store double %20, ptr %gep58, align 8, !tbaa !7
  %.044 = sub nsw i32 %.04461, %10
  %24 = icmp slt i32 %.044, 1
  br i1 %24, label %._crit_edge64, label %.lr.ph63

._crit_edge64:                                    ; preds = %22, %.lr.ph63, %.lr.ph75
  %.047.lcssa = phi i32 [ %17, %.lr.ph75 ], [ %.04760, %.lr.ph63 ], [ %.04461, %22 ]
  %25 = sext i32 %.047.lcssa to i64
  %gep71 = getelementptr double, ptr %invariant.gep68, i64 %25
  store double %14, ptr %gep71, align 8, !tbaa !7
  %indvars.iv.next88 = add nsw i64 %indvars.iv87, %12
  %.not52 = icmp sgt i64 %indvars.iv.next88, %7
  br i1 %.not52, label %._crit_edge76, label %.lr.ph75, !llvm.loop !11

._crit_edge76:                                    ; preds = %._crit_edge64, %.lr.ph80
  %26 = add nuw nsw i32 %.04378, 1
  %exitcond.not = icmp eq i32 %.04378, %smax
  br i1 %exitcond.not, label %._crit_edge81, label %.lr.ph80, !llvm.loop !12

._crit_edge81:                                    ; preds = %._crit_edge76, %8
  %27 = add nsw i32 %.04582, -1
  %28 = icmp sgt i32 %.04582, 1
  br i1 %28, label %8, label %.loopexit, !llvm.loop !13

.loopexit:                                        ; preds = %._crit_edge81, %2
  ret void
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare i32 @llvm.smax.i32(i32, i32) #1

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" }
attributes #1 = { nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none) }

!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 = !{!8, !8, i64 0}
!8 = !{!"double", !9, i64 0}
!9 = !{!"omnipotent char", !10, i64 0}
!10 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!11 = distinct !{!11, !6}
!12 = distinct !{!12, !6}
!13 = distinct !{!13, !6}


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