; LLVM IR from FedericaPaoli1/stm32-speech-recognition-and-traduction :: Drivers/CMSIS/DSP/Source/FastMathFunctions (arm_sqrt_q15)

; 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"

%union.anon = type { i32 }

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local i32 @arm_sqrt_q15(i16 noundef signext %0, ptr noundef %1) #0 {
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca i16, align 2
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i16, align 2
  %8 = alloca i16, align 2
  %9 = alloca i16, align 2
  %10 = alloca i16, align 2
  %11 = alloca i16, align 2
  %12 = alloca float, align 4
  %13 = alloca %union.anon, align 4
  %14 = alloca i32, align 4
  store i16 %0, ptr %4, align 2, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 2, ptr %7) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 2, ptr %8) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 2, ptr %9) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 2, ptr %10) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 2, ptr %11) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %13) #3
  %15 = load i16, ptr %4, align 2, !tbaa !5
  store i16 %15, ptr %7, align 2, !tbaa !5
  %16 = load i16, ptr %7, align 2, !tbaa !5
  %17 = sext i16 %16 to i32
  %18 = icmp sgt i32 %17, 0
  br i1 %18, label %19, label %170

19:                                               ; preds = %2
  %20 = load i16, ptr %7, align 2, !tbaa !5
  %21 = sext i16 %20 to i32
  %22 = call i32 @llvm.ctlz.i32(i32 %21, i1 true)
  %23 = trunc i32 %22 to i8
  %24 = zext i8 %23 to i32
  %25 = sub nsw i32 %24, 17
  %26 = trunc i32 %25 to i16
  store i16 %26, ptr %10, align 2, !tbaa !5
  %27 = load i16, ptr %10, align 2, !tbaa !5
  %28 = sext i16 %27 to i32
  %29 = srem i32 %28, 2
  %30 = icmp eq i32 %29, 0
  br i1 %30, label %31, label %38

31:                                               ; preds = %19
  %32 = load i16, ptr %7, align 2, !tbaa !5
  %33 = sext i16 %32 to i32
  %34 = load i16, ptr %10, align 2, !tbaa !5
  %35 = sext i16 %34 to i32
  %36 = shl i32 %33, %35
  %37 = trunc i32 %36 to i16
  store i16 %37, ptr %7, align 2, !tbaa !5
  br label %46

38:                                               ; preds = %19
  %39 = load i16, ptr %7, align 2, !tbaa !5
  %40 = sext i16 %39 to i32
  %41 = load i16, ptr %10, align 2, !tbaa !5
  %42 = sext i16 %41 to i32
  %43 = sub nsw i32 %42, 1
  %44 = shl i32 %40, %43
  %45 = trunc i32 %44 to i16
  store i16 %45, ptr %7, align 2, !tbaa !5
  br label %46

46:                                               ; preds = %38, %31
  %47 = load i16, ptr %7, align 2, !tbaa !5
  %48 = sext i16 %47 to i32
  %49 = ashr i32 %48, 1
  %50 = trunc i32 %49 to i16
  store i16 %50, ptr %11, align 2, !tbaa !5
  %51 = load i16, ptr %7, align 2, !tbaa !5
  store i16 %51, ptr %8, align 2, !tbaa !5
  %52 = load i16, ptr %7, align 2, !tbaa !5
  %53 = sext i16 %52 to i32
  %54 = sitofp i32 %53 to float
  %55 = fmul float %54, 0x3F00000000000000
  store float %55, ptr %12, align 4, !tbaa !11
  %56 = load float, ptr %12, align 4, !tbaa !11
  store float %56, ptr %13, align 4, !tbaa !13
  %57 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !13
  store i32 %57, ptr %6, align 4, !tbaa !14
  %58 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !14
  %59 = ashr i32 %58, 1
  %60 = sub nsw i32 1597463007, %59
  store i32 %60, ptr %6, align 4, !tbaa !14
  %61 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !14
  store i32 %61, ptr %13, align 4, !tbaa !13
  %62 = load float, ptr %13, align 4, !tbaa !13
  store float %62, ptr %12, align 4, !tbaa !11
  %63 = load float, ptr %12, align 4, !tbaa !11
  %64 = fmul float %63, 1.638400e+04
  %65 = fptosi float %64 to i32
  %66 = trunc i32 %65 to i16
  store i16 %66, ptr %9, align 2, !tbaa !5
  %67 = load i16, ptr %9, align 2, !tbaa !5
  %68 = sext i16 %67 to i32
  %69 = load i16, ptr %9, align 2, !tbaa !5
  %70 = sext i16 %69 to i32
  %71 = load i16, ptr %9, align 2, !tbaa !5
  %72 = sext i16 %71 to i32
  %73 = mul nsw i32 %70, %72
  %74 = ashr i32 %73, 15
  %75 = trunc i32 %74 to i16
  %76 = sext i16 %75 to i32
  %77 = load i16, ptr %11, align 2, !tbaa !5
  %78 = sext i16 %77 to i32
  %79 = mul nsw i32 %76, %78
  %80 = ashr i32 %79, 15
  %81 = trunc i32 %80 to i16
  %82 = sext i16 %81 to i32
  %83 = sub nsw i32 12288, %82
  %84 = mul nsw i32 %68, %83
  %85 = ashr i32 %84, 15
  %86 = trunc i32 %85 to i16
  %87 = sext i16 %86 to i32
  %88 = shl i32 %87, 2
  %89 = trunc i32 %88 to i16
  store i16 %89, ptr %9, align 2, !tbaa !5
  %90 = load i16, ptr %9, align 2, !tbaa !5
  %91 = sext i16 %90 to i32
  %92 = load i16, ptr %9, align 2, !tbaa !5
  %93 = sext i16 %92 to i32
  %94 = load i16, ptr %9, align 2, !tbaa !5
  %95 = sext i16 %94 to i32
  %96 = mul nsw i32 %93, %95
  %97 = ashr i32 %96, 15
  %98 = trunc i32 %97 to i16
  %99 = sext i16 %98 to i32
  %100 = load i16, ptr %11, align 2, !tbaa !5
  %101 = sext i16 %100 to i32
  %102 = mul nsw i32 %99, %101
  %103 = ashr i32 %102, 15
  %104 = trunc i32 %103 to i16
  %105 = sext i16 %104 to i32
  %106 = sub nsw i32 12288, %105
  %107 = mul nsw i32 %91, %106
  %108 = ashr i32 %107, 15
  %109 = trunc i32 %108 to i16
  %110 = sext i16 %109 to i32
  %111 = shl i32 %110, 2
  %112 = trunc i32 %111 to i16
  store i16 %112, ptr %9, align 2, !tbaa !5
  %113 = load i16, ptr %9, align 2, !tbaa !5
  %114 = sext i16 %113 to i32
  %115 = load i16, ptr %9, align 2, !tbaa !5
  %116 = sext i16 %115 to i32
  %117 = load i16, ptr %9, align 2, !tbaa !5
  %118 = sext i16 %117 to i32
  %119 = mul nsw i32 %116, %118
  %120 = ashr i32 %119, 15
  %121 = trunc i32 %120 to i16
  %122 = sext i16 %121 to i32
  %123 = load i16, ptr %11, align 2, !tbaa !5
  %124 = sext i16 %123 to i32
  %125 = mul nsw i32 %122, %124
  %126 = ashr i32 %125, 15
  %127 = trunc i32 %126 to i16
  %128 = sext i16 %127 to i32
  %129 = sub nsw i32 12288, %128
  %130 = mul nsw i32 %114, %129
  %131 = ashr i32 %130, 15
  %132 = trunc i32 %131 to i16
  %133 = sext i16 %132 to i32
  %134 = shl i32 %133, 2
  %135 = trunc i32 %134 to i16
  store i16 %135, ptr %9, align 2, !tbaa !5
  %136 = load i16, ptr %8, align 2, !tbaa !5
  %137 = sext i16 %136 to i32
  %138 = load i16, ptr %9, align 2, !tbaa !5
  %139 = sext i16 %138 to i32
  %140 = mul nsw i32 %137, %139
  %141 = ashr i32 %140, 15
  %142 = trunc i32 %141 to i16
  %143 = sext i16 %142 to i32
  %144 = shl i32 %143, 1
  %145 = trunc i32 %144 to i16
  store i16 %145, ptr %9, align 2, !tbaa !5
  %146 = load i16, ptr %10, align 2, !tbaa !5
  %147 = sext i16 %146 to i32
  %148 = srem i32 %147, 2
  %149 = icmp eq i32 %148, 0
  br i1 %149, label %150, label %158

150:                                              ; preds = %46
  %151 = load i16, ptr %9, align 2, !tbaa !5
  %152 = sext i16 %151 to i32
  %153 = load i16, ptr %10, align 2, !tbaa !5
  %154 = sext i16 %153 to i32
  %155 = sdiv i32 %154, 2
  %156 = ashr i32 %152, %155
  %157 = trunc i32 %156 to i16
  store i16 %157, ptr %9, align 2, !tbaa !5
  br label %167

158:                                              ; preds = %46
  %159 = load i16, ptr %9, align 2, !tbaa !5
  %160 = sext i16 %159 to i32
  %161 = load i16, ptr %10, align 2, !tbaa !5
  %162 = sext i16 %161 to i32
  %163 = sub nsw i32 %162, 1
  %164 = sdiv i32 %163, 2
  %165 = ashr i32 %160, %164
  %166 = trunc i32 %165 to i16
  store i16 %166, ptr %9, align 2, !tbaa !5
  br label %167

167:                                              ; preds = %158, %150
  %168 = load i16, ptr %9, align 2, !tbaa !5
  %169 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  store i16 %168, ptr %169, align 2, !tbaa !5
  store i32 0, ptr %3, align 4
  store i32 1, ptr %14, align 4
  br label %172

170:                                              ; preds = %2
  %171 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  store i16 0, ptr %171, align 2, !tbaa !5
  store i32 -1, ptr %3, align 4
  store i32 1, ptr %14, align 4
  br label %172

172:                                              ; preds = %170, %167
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %13) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 2, ptr %11) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 2, ptr %10) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 2, ptr %9) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 2, ptr %8) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 2, ptr %7) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #3
  %173 = load i32, ptr %3, align 4
  ret i32 %173
}

; 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 speculatable willreturn memory(none)
declare i32 @llvm.ctlz.i32(i32, i1 immarg) #2

; 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 = { nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none) }
attributes #3 = { 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 = !{!"short", !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 = !{!12, !12, i64 0}
!12 = !{!"float", !7, i64 0}
!13 = !{!7, !7, i64 0}
!14 = !{!15, !15, i64 0}
!15 = !{!"int", !7, i64 0}


; 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 willreturn memory(argmem: write) uwtable
define dso_local range(i32 -1, 1) i32 @arm_sqrt_q15(i16 noundef signext %0, ptr nocapture noundef writeonly %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = icmp sgt i16 %0, 0
  br i1 %3, label %4, label %55

4:                                                ; preds = %2
  %5 = zext nneg i16 %0 to i32
  %6 = tail call range(i32 17, 33) i32 @llvm.ctlz.i32(i32 %5, i1 true)
  %7 = add nuw nsw i32 %6, 65519
  %8 = and i32 %7, 65535
  %9 = and i32 %7, 1
  %10 = icmp eq i32 %9, 0
  %11 = add nsw i32 %8, -1
  %.pn = select i1 %10, i32 %8, i32 %11
  %.037.in = shl nuw nsw i32 %5, %.pn
  %sext = shl i32 %.037.in, 16
  %12 = ashr exact i32 %sext, 16
  %13 = ashr i32 %sext, 17
  %14 = sitofp i32 %12 to float
  %15 = fmul float %14, 0x3F00000000000000
  %16 = bitcast float %15 to i32
  %17 = ashr i32 %16, 1
  %18 = sub nsw i32 1597463007, %17
  %19 = bitcast i32 %18 to float
  %20 = fmul float %19, 1.638400e+04
  %21 = fptosi float %20 to i32
  %sext40 = shl i32 %21, 16
  %22 = ashr exact i32 %sext40, 16
  %23 = ashr exact i32 %sext40, 15
  %24 = mul i32 %23, %22
  %25 = ashr i32 %24, 16
  %26 = mul nsw i32 %25, %13
  %27 = ashr i32 %26, 15
  %28 = sub nsw i32 12288, %27
  %29 = ashr exact i32 %sext40, 13
  %30 = mul i32 %29, %28
  %sext44 = ashr i32 %30, 16
  %31 = and i32 %sext44, -4
  %32 = shl nsw i32 %31, 1
  %33 = mul i32 %32, %31
  %34 = ashr i32 %33, 16
  %35 = mul nsw i32 %34, %13
  %36 = ashr i32 %35, 15
  %37 = sub nsw i32 12288, %36
  %38 = shl nsw i32 %31, 3
  %39 = mul i32 %38, %37
  %sext48 = ashr i32 %39, 16
  %40 = and i32 %sext48, -4
  %41 = shl nsw i32 %40, 1
  %42 = mul i32 %41, %40
  %43 = ashr i32 %42, 16
  %44 = mul nsw i32 %43, %13
  %45 = ashr i32 %44, 15
  %46 = sub nsw i32 12288, %45
  %47 = shl nsw i32 %40, 3
  %48 = mul i32 %47, %46
  %sext52 = ashr i32 %48, 16
  %49 = and i32 %sext52, 1073741820
  %50 = mul i32 %49, %12
  %51 = shl i32 %50, 2
  %sext55 = ashr i32 %51, 16
  %52 = and i32 %sext55, -2
  %. = select i1 %10, i32 %8, i32 %11
  %53 = lshr exact i32 %., 1
  %54 = ashr i32 %52, %53
  %.038 = trunc nsw i32 %54 to i16
  br label %55

55:                                               ; preds = %2, %4
  %storemerge = phi i16 [ %.038, %4 ], [ 0, %2 ]
  %.0 = phi i32 [ 0, %4 ], [ -1, %2 ]
  store i16 %storemerge, ptr %1, align 2, !tbaa !5
  ret i32 %.0
}

; Function Attrs: mustprogress nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare i32 @llvm.ctlz.i32(i32, i1 immarg) #1

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(argmem: write) 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 = { mustprogress 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 = !{!6, !6, i64 0}
!6 = !{!"short", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}


; Effective O3 passes: CorrelatedValuePropagationPass,EarlyCSEPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass