; LLVM IR from At-EC/At-RTOS :: source (k_malloc)

; 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"

%struct.free_head = type { ptr, i32 }
%struct.malloc_head = type { i32 }

@g_free_list_head = external hidden global %struct.free_head, align 8
@g_os_heap_mem = external hidden global [1024 x i32], align 16

; 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 @k_free(ptr noundef %0) #1 {
  %2 = alloca ptr, align 8
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca ptr, align 8
  store ptr %0, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %9 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %10 = icmp ne ptr %9, null
  br i1 %10, label %12, label %11

11:                                               ; preds = %1
  br label %152

12:                                               ; preds = %1
  %13 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %14 = ptrtoint ptr %13 to i32
  %15 = icmp ult i32 %14, ptrtoint (ptr @g_os_heap_mem to i32)
  br i1 %15, label %16, label %17

16:                                               ; preds = %12
  br label %152

17:                                               ; preds = %12
  %18 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %19 = ptrtoint ptr %18 to i32
  %20 = icmp ugt i32 %19, ptrtoint (ptr getelementptr inbounds ([1024 x i32], ptr @g_os_heap_mem, i64 0, i64 1023) to i32)
  br i1 %20, label %21, label %22

21:                                               ; preds = %17
  br label %152

22:                                               ; preds = %17
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %3) #3
  %23 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %24 = call ptr @_unpack_address(ptr noundef %23)
  store ptr %24, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %4) #3
  %25 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  store ptr %25, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %5) #3
  %26 = load ptr, ptr @g_free_list_head, align 8, !tbaa !9
  store ptr %26, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  br label %27

27:                                               ; preds = %35, %22
  %28 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %29 = icmp ne ptr %28, null
  br i1 %29, label %30, label %39

30:                                               ; preds = %27
  %31 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %32 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %33 = icmp eq ptr %31, %32
  br i1 %33, label %34, label %35

34:                                               ; preds = %30
  store i32 1, ptr %6, align 4
  br label %150

35:                                               ; preds = %30
  %36 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %37 = getelementptr inbounds %struct.free_head, ptr %36, i32 0, i32 0
  %38 = load ptr, ptr %37, align 8, !tbaa !9
  store ptr %38, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  br label %27, !llvm.loop !12

39:                                               ; preds = %27
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #3
  %40 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %41 = getelementptr inbounds %struct.malloc_head, ptr %40, i32 0, i32 0
  %42 = load i32, ptr %41, align 4, !tbaa !14
  store i32 %42, ptr %7, align 4, !tbaa !16
  %43 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %44 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !16
  call void @k_memset(ptr noundef %43, i8 noundef zeroext 0, i32 noundef %44)
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %8) #3
  store ptr null, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %45 = load ptr, ptr @g_free_list_head, align 8, !tbaa !9
  store ptr %45, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  br label %46

46:                                               ; preds = %55, %39
  %47 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %48 = icmp ne ptr %47, null
  br i1 %48, label %49, label %53

49:                                               ; preds = %46
  %50 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %51 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %52 = icmp ult ptr %50, %51
  br label %53

53:                                               ; preds = %49, %46
  %54 = phi i1 [ false, %46 ], [ %52, %49 ]
  br i1 %54, label %55, label %60

55:                                               ; preds = %53
  %56 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store ptr %56, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %57 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %58 = getelementptr inbounds %struct.free_head, ptr %57, i32 0, i32 0
  %59 = load ptr, ptr %58, align 8, !tbaa !9
  store ptr %59, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  br label %46, !llvm.loop !17

60:                                               ; preds = %53
  %61 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %62 = icmp ne ptr %61, null
  br i1 %62, label %96, label %63

63:                                               ; preds = %60
  %64 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store ptr %64, ptr @g_free_list_head, align 8, !tbaa !9
  %65 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %66 = ptrtoint ptr %65 to i32
  %67 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !16
  %68 = add i32 %66, %67
  %69 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %70 = ptrtoint ptr %69 to i32
  %71 = icmp ne i32 %68, %70
  br i1 %71, label %72, label %79

72:                                               ; preds = %63
  %73 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !16
  %74 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %75 = getelementptr inbounds %struct.free_head, ptr %74, i32 0, i32 1
  store i32 %73, ptr %75, align 8, !tbaa !18
  %76 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %77 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %78 = getelementptr inbounds %struct.free_head, ptr %77, i32 0, i32 0
  store ptr %76, ptr %78, align 8, !tbaa !9
  store i32 1, ptr %6, align 4
  br label %149

79:                                               ; preds = %63
  %80 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %81 = getelementptr inbounds %struct.free_head, ptr %80, i32 0, i32 1
  %82 = load i32, ptr %81, align 8, !tbaa !18
  %83 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !16
  %84 = add i32 %82, %83
  %85 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %86 = getelementptr inbounds %struct.free_head, ptr %85, i32 0, i32 1
  store i32 %84, ptr %86, align 8, !tbaa !18
  %87 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %88 = getelementptr inbounds %struct.free_head, ptr %87, i32 0, i32 0
  %89 = load ptr, ptr %88, align 8, !tbaa !9
  %90 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %91 = getelementptr inbounds %struct.free_head, ptr %90, i32 0, i32 0
  store ptr %89, ptr %91, align 8, !tbaa !9
  %92 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %93 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %94 = getelementptr inbounds %struct.free_head, ptr %93, i32 0, i32 1
  %95 = load i32, ptr %94, align 8, !tbaa !18
  call void @k_memset(ptr noundef %92, i8 noundef zeroext 0, i32 noundef %95)
  store i32 1, ptr %6, align 4
  br label %149

96:                                               ; preds = %60
  %97 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %98 = ptrtoint ptr %97 to i32
  %99 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %100 = getelementptr inbounds %struct.free_head, ptr %99, i32 0, i32 1
  %101 = load i32, ptr %100, align 8, !tbaa !18
  %102 = add i32 %98, %101
  %103 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %104 = ptrtoint ptr %103 to i32
  %105 = icmp eq i32 %102, %104
  br i1 %105, label %106, label %112

106:                                              ; preds = %96
  %107 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !16
  %108 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %109 = getelementptr inbounds %struct.free_head, ptr %108, i32 0, i32 1
  %110 = load i32, ptr %109, align 8, !tbaa !18
  %111 = add i32 %110, %107
  store i32 %111, ptr %109, align 8, !tbaa !18
  br label %148

112:                                              ; preds = %96
  %113 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %114 = ptrtoint ptr %113 to i32
  %115 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !16
  %116 = add i32 %114, %115
  %117 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %118 = ptrtoint ptr %117 to i32
  %119 = icmp eq i32 %116, %118
  br i1 %119, label %120, label %137

120:                                              ; preds = %112
  %121 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %122 = getelementptr inbounds %struct.free_head, ptr %121, i32 0, i32 1
  %123 = load i32, ptr %122, align 8, !tbaa !18
  %124 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !16
  %125 = add i32 %123, %124
  %126 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %127 = getelementptr inbounds %struct.free_head, ptr %126, i32 0, i32 1
  store i32 %125, ptr %127, align 8, !tbaa !18
  %128 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %129 = getelementptr inbounds %struct.free_head, ptr %128, i32 0, i32 0
  %130 = load ptr, ptr %129, align 8, !tbaa !9
  %131 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %132 = getelementptr inbounds %struct.free_head, ptr %131, i32 0, i32 0
  store ptr %130, ptr %132, align 8, !tbaa !9
  %133 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %134 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %135 = getelementptr inbounds %struct.free_head, ptr %134, i32 0, i32 1
  %136 = load i32, ptr %135, align 8, !tbaa !18
  call void @k_memset(ptr noundef %133, i8 noundef zeroext 0, i32 noundef %136)
  br label %147

137:                                              ; preds = %112
  %138 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !16
  %139 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %140 = getelementptr inbounds %struct.free_head, ptr %139, i32 0, i32 1
  store i32 %138, ptr %140, align 8, !tbaa !18
  %141 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %142 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %143 = getelementptr inbounds %struct.free_head, ptr %142, i32 0, i32 0
  store ptr %141, ptr %143, align 8, !tbaa !9
  %144 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %145 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %146 = getelementptr inbounds %struct.free_head, ptr %145, i32 0, i32 0
  store ptr %144, ptr %146, align 8, !tbaa !9
  br label %147

147:                                              ; preds = %137, %120
  br label %148

148:                                              ; preds = %147, %106
  store i32 0, ptr %6, align 4
  br label %149

149:                                              ; preds = %148, %79, %72
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %8) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #3
  br label %150

150:                                              ; preds = %149, %34
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %5) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %4) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %3) #3
  %151 = load i32, ptr %6, align 4
  switch i32 %151, label %153 [
    i32 0, label %152
    i32 1, label %152
  ]

152:                                              ; preds = %150, %150, %21, %16, %11
  ret void

153:                                              ; preds = %150
  unreachable
}

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare hidden ptr @_unpack_address(ptr noundef) #1

declare void @k_memset(ptr noundef, i8 noundef zeroext, i32 noundef) #2

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 = { "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 #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 = !{!"any pointer", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !6, i64 0}
!10 = !{!"free_head", !6, i64 0, !11, i64 8}
!11 = !{!"int", !7, i64 0}
!12 = distinct !{!12, !13}
!13 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!14 = !{!15, !11, i64 0}
!15 = !{!"malloc_head", !11, i64 0}
!16 = !{!11, !11, i64 0}
!17 = distinct !{!17, !13}
!18 = !{!10, !11, i64 8}


; 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"

%struct.free_head = type { ptr, i32 }

@g_free_list_head = external hidden local_unnamed_addr global %struct.free_head, align 8
@g_os_heap_mem = external hidden global [1024 x i32], align 16

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local void @k_free(ptr noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  %.not = icmp eq ptr %0, null
  br i1 %.not, label %.loopexit, label %2

2:                                                ; preds = %1
  %3 = ptrtoint ptr %0 to i64
  %4 = trunc i64 %3 to i32
  %5 = icmp ult i32 %4, ptrtoint (ptr @g_os_heap_mem to i32)
  %6 = icmp ugt i32 %4, ptrtoint (ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @g_os_heap_mem, i64 4092) to i32)
  %or.cond = select i1 %5, i1 true, i1 %6
  br i1 %or.cond, label %.loopexit, label %7

7:                                                ; preds = %2
  %8 = tail call ptr @_unpack_address(ptr noundef nonnull %0)
  br label %9

9:                                                ; preds = %10, %7
  %.053.in = phi ptr [ @g_free_list_head, %7 ], [ %.053, %10 ]
  %.053 = load ptr, ptr %.053.in, align 8, !tbaa !5
  %.not57 = icmp eq ptr %.053, null
  br i1 %.not57, label %12, label %10

10:                                               ; preds = %9
  %11 = icmp eq ptr %.053, %8
  br i1 %11, label %.loopexit, label %9, !llvm.loop !11

12:                                               ; preds = %9
  %13 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !13
  tail call void @k_memset(ptr noundef nonnull %8, i8 noundef zeroext 0, i32 noundef %13) #2
  br label %14

14:                                               ; preds = %14, %12
  %.1.in = phi ptr [ @g_free_list_head, %12 ], [ %.1, %14 ]
  %.0 = phi ptr [ null, %12 ], [ %.1, %14 ]
  %.1 = load ptr, ptr %.1.in, align 8, !tbaa !5
  %15 = icmp ne ptr %.1, null
  %16 = icmp ult ptr %.1, %8
  %17 = select i1 %15, i1 %16, i1 false
  br i1 %17, label %14, label %18, !llvm.loop !15

18:                                               ; preds = %14
  %.not58 = icmp eq ptr %.0, null
  br i1 %.not58, label %19, label %34

19:                                               ; preds = %18
  store ptr %8, ptr @g_free_list_head, align 8, !tbaa !5
  %20 = ptrtoint ptr %8 to i64
  %21 = trunc i64 %20 to i32
  %22 = add i32 %13, %21
  %23 = ptrtoint ptr %.1 to i64
  %24 = trunc i64 %23 to i32
  %.not59 = icmp eq i32 %22, %24
  br i1 %.not59, label %27, label %25

25:                                               ; preds = %19
  %26 = getelementptr inbounds i8, ptr %8, i64 8
  store i32 %13, ptr %26, align 8, !tbaa !16
  store ptr %.1, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  br label %.loopexit

27:                                               ; preds = %19
  %28 = getelementptr inbounds i8, ptr %.1, i64 8
  %29 = load i32, ptr %28, align 8, !tbaa !16
  %30 = add i32 %29, %13
  %31 = getelementptr inbounds i8, ptr %8, i64 8
  store i32 %30, ptr %31, align 8, !tbaa !16
  %32 = load ptr, ptr %.1, align 8, !tbaa !5
  store ptr %32, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %33 = load i32, ptr %28, align 8, !tbaa !16
  tail call void @k_memset(ptr noundef nonnull %.1, i8 noundef zeroext 0, i32 noundef %33) #2
  br label %.loopexit

34:                                               ; preds = %18
  %35 = ptrtoint ptr %.0 to i64
  %36 = trunc i64 %35 to i32
  %37 = getelementptr inbounds i8, ptr %.0, i64 8
  %38 = load i32, ptr %37, align 8, !tbaa !16
  %39 = add i32 %38, %36
  %40 = ptrtoint ptr %8 to i64
  %41 = trunc i64 %40 to i32
  %42 = icmp eq i32 %39, %41
  br i1 %42, label %43, label %45

43:                                               ; preds = %34
  %44 = add i32 %38, %13
  store i32 %44, ptr %37, align 8, !tbaa !16
  br label %.loopexit

45:                                               ; preds = %34
  %46 = add i32 %13, %41
  %47 = ptrtoint ptr %.1 to i64
  %48 = trunc i64 %47 to i32
  %49 = icmp eq i32 %46, %48
  br i1 %49, label %50, label %57

50:                                               ; preds = %45
  %51 = getelementptr inbounds i8, ptr %.1, i64 8
  %52 = load i32, ptr %51, align 8, !tbaa !16
  %53 = add i32 %52, %13
  %54 = getelementptr inbounds i8, ptr %8, i64 8
  store i32 %53, ptr %54, align 8, !tbaa !16
  %55 = load ptr, ptr %.1, align 8, !tbaa !5
  store ptr %55, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %56 = load i32, ptr %51, align 8, !tbaa !16
  tail call void @k_memset(ptr noundef nonnull %.1, i8 noundef zeroext 0, i32 noundef %56) #2
  br label %.loopexit

57:                                               ; preds = %45
  %58 = getelementptr inbounds i8, ptr %8, i64 8
  store i32 %13, ptr %58, align 8, !tbaa !16
  store ptr %8, ptr %.0, align 8, !tbaa !5
  store ptr %.1, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  br label %.loopexit

.loopexit:                                        ; preds = %10, %43, %57, %50, %27, %25, %2, %1
  ret void
}

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare hidden ptr @_unpack_address(ptr noundef) local_unnamed_addr #0

declare void @k_memset(ptr noundef, i8 noundef zeroext, i32 noundef) local_unnamed_addr #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 = { "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, !7, i64 0}
!6 = !{!"free_head", !7, i64 0, !10, i64 8}
!7 = !{!"any pointer", !8, i64 0}
!8 = !{!"omnipotent char", !9, i64 0}
!9 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!10 = !{!"int", !8, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = !{!14, !10, i64 0}
!14 = !{!"malloc_head", !10, i64 0}
!15 = distinct !{!15, !12}
!16 = !{!6, !10, i64 8}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass