; LLVM IR from bartobri/data-structures-c :: arrays/MSD-radix-sort (sort)

; 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"

@aux = external hidden global [1000000 x i32], align 16

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local void @insertion(ptr noundef, i32 noundef, i32 noundef) #0

; 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

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local void @radixMSD(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3) #0 {
  %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 [257 x i32], align 16
  %12 = alloca i32, align 4
  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 1028, ptr %11) #2
  %13 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %14 = icmp sgt i32 %13, 4
  br i1 %14, label %15, label %16

15:                                               ; preds = %4
  store i32 1, ptr %12, align 4
  br label %167

16:                                               ; preds = %4
  %17 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %18 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %19 = sub nsw i32 %17, %18
  %20 = icmp sle i32 %19, 35
  br i1 %20, label %21, label %25

21:                                               ; preds = %16
  %22 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %23 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %24 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  call void @insertion(ptr noundef %22, i32 noundef %23, i32 noundef %24)
  store i32 1, ptr %12, align 4
  br label %167

25:                                               ; preds = %16
  store i32 0, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %26

26:                                               ; preds = %33, %25
  %27 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %28 = icmp slt i32 %27, 256
  br i1 %28, label %29, label %36

29:                                               ; preds = %26
  %30 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %31 = sext i32 %30 to i64
  %32 = getelementptr inbounds [257 x i32], ptr %11, i64 0, i64 %31
  store i32 0, ptr %32, align 4, !tbaa !9
  br label %33

33:                                               ; preds = %29
  %34 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %35 = add nsw i32 %34, 1
  store i32 %35, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %26, !llvm.loop !11

36:                                               ; preds = %26
  %37 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  store i32 %37, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %38

38:                                               ; preds = %59, %36
  %39 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %40 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %41 = icmp sle i32 %39, %40
  br i1 %41, label %42, label %62

42:                                               ; preds = %38
  %43 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %44 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %45 = sext i32 %44 to i64
  %46 = getelementptr inbounds i32, ptr %43, i64 %45
  %47 = load i32, ptr %46, align 4, !tbaa !9
  %48 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %49 = add nsw i32 %48, 1
  %50 = mul nsw i32 %49, 8
  %51 = sub nsw i32 32, %50
  %52 = ashr i32 %47, %51
  %53 = and i32 %52, 255
  %54 = add nsw i32 %53, 1
  %55 = sext i32 %54 to i64
  %56 = getelementptr inbounds [257 x i32], ptr %11, i64 0, i64 %55
  %57 = load i32, ptr %56, align 4, !tbaa !9
  %58 = add nsw i32 %57, 1
  store i32 %58, ptr %56, align 4, !tbaa !9
  br label %59

59:                                               ; preds = %42
  %60 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %61 = add nsw i32 %60, 1
  store i32 %61, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %38, !llvm.loop !13

62:                                               ; preds = %38
  store i32 1, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %63

63:                                               ; preds = %77, %62
  %64 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %65 = icmp slt i32 %64, 256
  br i1 %65, label %66, label %80

66:                                               ; preds = %63
  %67 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %68 = sub nsw i32 %67, 1
  %69 = sext i32 %68 to i64
  %70 = getelementptr inbounds [257 x i32], ptr %11, i64 0, i64 %69
  %71 = load i32, ptr %70, align 4, !tbaa !9
  %72 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %73 = sext i32 %72 to i64
  %74 = getelementptr inbounds [257 x i32], ptr %11, i64 0, i64 %73
  %75 = load i32, ptr %74, align 4, !tbaa !9
  %76 = add nsw i32 %75, %71
  store i32 %76, ptr %74, align 4, !tbaa !9
  br label %77

77:                                               ; preds = %66
  %78 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %79 = add nsw i32 %78, 1
  store i32 %79, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %63, !llvm.loop !14

80:                                               ; preds = %63
  %81 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  store i32 %81, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %82

82:                                               ; preds = %109, %80
  %83 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %84 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %85 = icmp sle i32 %83, %84
  br i1 %85, label %86, label %112

86:                                               ; preds = %82
  %87 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %88 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %89 = sext i32 %88 to i64
  %90 = getelementptr inbounds i32, ptr %87, i64 %89
  %91 = load i32, ptr %90, align 4, !tbaa !9
  %92 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %93 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %94 = sext i32 %93 to i64
  %95 = getelementptr inbounds i32, ptr %92, i64 %94
  %96 = load i32, ptr %95, align 4, !tbaa !9
  %97 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %98 = add nsw i32 %97, 1
  %99 = mul nsw i32 %98, 8
  %100 = sub nsw i32 32, %99
  %101 = ashr i32 %96, %100
  %102 = and i32 %101, 255
  %103 = sext i32 %102 to i64
  %104 = getelementptr inbounds [257 x i32], ptr %11, i64 0, i64 %103
  %105 = load i32, ptr %104, align 4, !tbaa !9
  %106 = add nsw i32 %105, 1
  store i32 %106, ptr %104, align 4, !tbaa !9
  %107 = sext i32 %105 to i64
  %108 = getelementptr inbounds [1000000 x i32], ptr @aux, i64 0, i64 %107
  store i32 %91, ptr %108, align 4, !tbaa !9
  br label %109

109:                                              ; preds = %86
  %110 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %111 = add nsw i32 %110, 1
  store i32 %111, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %82, !llvm.loop !15

112:                                              ; preds = %82
  %113 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  store i32 %113, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %114

114:                                              ; preds = %129, %112
  %115 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %116 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %117 = icmp sle i32 %115, %116
  br i1 %117, label %118, label %132

118:                                              ; preds = %114
  %119 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %120 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %121 = sub nsw i32 %119, %120
  %122 = sext i32 %121 to i64
  %123 = getelementptr inbounds [1000000 x i32], ptr @aux, i64 0, i64 %122
  %124 = load i32, ptr %123, align 4, !tbaa !9
  %125 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %126 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %127 = sext i32 %126 to i64
  %128 = getelementptr inbounds i32, ptr %125, i64 %127
  store i32 %124, ptr %128, align 4, !tbaa !9
  br label %129

129:                                              ; preds = %118
  %130 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %131 = add nsw i32 %130, 1
  store i32 %131, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %114, !llvm.loop !16

132:                                              ; preds = %114
  %133 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %134 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %135 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %136 = getelementptr inbounds [257 x i32], ptr %11, i64 0, i64 0
  %137 = load i32, ptr %136, align 16, !tbaa !9
  %138 = add nsw i32 %135, %137
  %139 = sub nsw i32 %138, 1
  %140 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %141 = add nsw i32 %140, 1
  call void @radixMSD(ptr noundef %133, i32 noundef %134, i32 noundef %139, i32 noundef %141)
  store i32 0, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %142

142:                                              ; preds = %163, %132
  %143 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %144 = icmp slt i32 %143, 255
  br i1 %144, label %145, label %166

145:                                              ; preds = %142
  %146 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %147 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %148 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %149 = sext i32 %148 to i64
  %150 = getelementptr inbounds [257 x i32], ptr %11, i64 0, i64 %149
  %151 = load i32, ptr %150, align 4, !tbaa !9
  %152 = add nsw i32 %147, %151
  %153 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %154 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %155 = add nsw i32 %154, 1
  %156 = sext i32 %155 to i64
  %157 = getelementptr inbounds [257 x i32], ptr %11, i64 0, i64 %156
  %158 = load i32, ptr %157, align 4, !tbaa !9
  %159 = add nsw i32 %153, %158
  %160 = sub nsw i32 %159, 1
  %161 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %162 = add nsw i32 %161, 1
  call void @radixMSD(ptr noundef %146, i32 noundef %152, i32 noundef %160, i32 noundef %162)
  br label %163

163:                                              ; preds = %145
  %164 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %165 = add nsw i32 %164, 1
  store i32 %165, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %142, !llvm.loop !17

166:                                              ; preds = %142
  store i32 0, ptr %12, align 4
  br label %167

167:                                              ; preds = %166, %21, %15
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 1028, 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
  %168 = load i32, ptr %12, align 4
  switch i32 %168, label %170 [
    i32 0, label %169
    i32 1, label %169
  ]

169:                                              ; preds = %167, %167
  ret void

170:                                              ; preds = %167
  unreachable
}

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 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = distinct !{!13, !12}
!14 = distinct !{!14, !12}
!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"

@aux = external hidden local_unnamed_addr global [1000000 x i32], align 16

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local void @insertion(ptr noundef, i32 noundef, i32 noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: mustprogress nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #1

; Function Attrs: mustprogress nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #1

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local void @radixMSD(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3) local_unnamed_addr #0 {
  %5 = ptrtoint ptr %0 to i64
  %6 = alloca [257 x i32], align 16
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 1028, ptr nonnull %6) #3
  %7 = icmp sgt i32 %3, 4
  br i1 %7, label %.loopexit, label %8

8:                                                ; preds = %4
  %9 = sub nsw i32 %2, %1
  %10 = icmp slt i32 %9, 36
  br i1 %10, label %11, label %.preheader58.preheader

.preheader58.preheader:                           ; preds = %8
  call void @llvm.memset.p0.i64(ptr noundef nonnull align 16 dereferenceable(1024) %6, i8 0, i64 1024, i1 false), !tbaa !5
  %.not60 = icmp sgt i32 %1, %2
  br i1 %.not60, label %.preheader56.preheader, label %.lr.ph

.preheader56.preheader:                           ; preds = %26, %.preheader58.preheader
  br label %.preheader56

11:                                               ; preds = %8
  tail call void @insertion(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2)
  br label %.loopexit

.lr.ph:                                           ; preds = %.preheader58.preheader
  %12 = shl i32 %3, 3
  %13 = sub i32 24, %12
  %14 = sext i32 %1 to i64
  %15 = add i32 %2, 1
  %16 = sub i32 %15, %1
  %xtraiter = and i32 %16, 1
  %lcmp.mod.not = icmp eq i32 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %.lr.ph.new, label %.prol.loopexit.unr-lcssa

.prol.loopexit.unr-lcssa:                         ; preds = %.lr.ph
  %17 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %14
  %18 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  %19 = ashr i32 %18, %13
  %20 = and i32 %19, 255
  %21 = add nuw nsw i32 %20, 1
  %22 = zext nneg i32 %21 to i64
  %23 = getelementptr inbounds [257 x i32], ptr %6, i64 0, i64 %22
  %24 = load i32, ptr %23, align 4, !tbaa !5
  %25 = add nsw i32 %24, 1
  store i32 %25, ptr %23, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next.prol = add nsw i64 %14, 1
  br label %.lr.ph.new

.lr.ph.new:                                       ; preds = %.lr.ph, %.prol.loopexit.unr-lcssa
  %indvars.iv.unr = phi i64 [ %14, %.lr.ph ], [ %indvars.iv.next.prol, %.prol.loopexit.unr-lcssa ]
  %invariant.gep = getelementptr i8, ptr %0, i64 4
  br label %26

26:                                               ; preds = %26, %.lr.ph.new
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.unr, %.lr.ph.new ], [ %indvars.iv.next.1, %26 ]
  %27 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %28 = load i32, ptr %27, align 4, !tbaa !5
  %29 = ashr i32 %28, %13
  %30 = and i32 %29, 255
  %31 = add nuw nsw i32 %30, 1
  %32 = zext nneg i32 %31 to i64
  %33 = getelementptr inbounds [257 x i32], ptr %6, i64 0, i64 %32
  %34 = load i32, ptr %33, align 4, !tbaa !5
  %35 = add nsw i32 %34, 1
  store i32 %35, ptr %33, align 4, !tbaa !5
  %gep = getelementptr i32, ptr %invariant.gep, i64 %indvars.iv
  %36 = load i32, ptr %gep, align 4, !tbaa !5
  %37 = ashr i32 %36, %13
  %38 = and i32 %37, 255
  %39 = add nuw nsw i32 %38, 1
  %40 = zext nneg i32 %39 to i64
  %41 = getelementptr inbounds [257 x i32], ptr %6, i64 0, i64 %40
  %42 = load i32, ptr %41, align 4, !tbaa !5
  %43 = add nsw i32 %42, 1
  store i32 %43, ptr %41, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next.1 = add nsw i64 %indvars.iv, 2
  %lftr.wideiv.1 = trunc i64 %indvars.iv.next.1 to i32
  %exitcond.not.1 = icmp eq i32 %15, %lftr.wideiv.1
  br i1 %exitcond.not.1, label %.preheader56.preheader, label %26, !llvm.loop !9

.preheader55:                                     ; preds = %.preheader56
  br i1 %.not60, label %._crit_edge, label %.lr.ph65

.lr.ph65:                                         ; preds = %.preheader55
  %44 = shl i32 %3, 3
  %45 = sub i32 24, %44
  %46 = sext i32 %1 to i64
  %47 = add i32 %2, 1
  %48 = sub i32 %47, %1
  %xtraiter94 = and i32 %48, 1
  %lcmp.mod95.not = icmp eq i32 %xtraiter94, 0
  br i1 %lcmp.mod95.not, label %.lr.ph65.new, label %.prol.loopexit93.unr-lcssa

.prol.loopexit93.unr-lcssa:                       ; preds = %.lr.ph65
  %49 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %46
  %50 = load i32, ptr %49, align 4, !tbaa !5
  %51 = ashr i32 %50, %45
  %52 = and i32 %51, 255
  %53 = zext nneg i32 %52 to i64
  %54 = getelementptr inbounds [257 x i32], ptr %6, i64 0, i64 %53
  %55 = load i32, ptr %54, align 4, !tbaa !5
  %56 = add nsw i32 %55, 1
  store i32 %56, ptr %54, align 4, !tbaa !5
  %57 = sext i32 %55 to i64
  %58 = getelementptr inbounds [1000000 x i32], ptr @aux, i64 0, i64 %57
  store i32 %50, ptr %58, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next77.prol = add nsw i64 %46, 1
  br label %.lr.ph65.new

.lr.ph65.new:                                     ; preds = %.lr.ph65, %.prol.loopexit93.unr-lcssa
  %indvars.iv76.unr = phi i64 [ %46, %.lr.ph65 ], [ %indvars.iv.next77.prol, %.prol.loopexit93.unr-lcssa ]
  %invariant.gep98 = getelementptr i8, ptr %0, i64 4
  br label %94

.preheader56:                                     ; preds = %.preheader56, %.preheader56.preheader
  %59 = phi i32 [ 0, %.preheader56.preheader ], [ %74, %.preheader56 ]
  %indvars.iv72 = phi i64 [ 1, %.preheader56.preheader ], [ %indvars.iv.next73.4, %.preheader56 ]
  %60 = getelementptr inbounds [257 x i32], ptr %6, i64 0, i64 %indvars.iv72
  %61 = load i32, ptr %60, align 4, !tbaa !5
  %62 = add nsw i32 %61, %59
  store i32 %62, ptr %60, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next73 = add nuw nsw i64 %indvars.iv72, 1
  %63 = getelementptr inbounds [257 x i32], ptr %6, i64 0, i64 %indvars.iv.next73
  %64 = load i32, ptr %63, align 4, !tbaa !5
  %65 = add nsw i32 %64, %62
  store i32 %65, ptr %63, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next73.1 = add nuw nsw i64 %indvars.iv72, 2
  %66 = getelementptr inbounds [257 x i32], ptr %6, i64 0, i64 %indvars.iv.next73.1
  %67 = load i32, ptr %66, align 4, !tbaa !5
  %68 = add nsw i32 %67, %65
  store i32 %68, ptr %66, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next73.2 = add nuw nsw i64 %indvars.iv72, 3
  %69 = getelementptr inbounds [257 x i32], ptr %6, i64 0, i64 %indvars.iv.next73.2
  %70 = load i32, ptr %69, align 4, !tbaa !5
  %71 = add nsw i32 %70, %68
  store i32 %71, ptr %69, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next73.3 = add nuw nsw i64 %indvars.iv72, 4
  %72 = getelementptr inbounds [257 x i32], ptr %6, i64 0, i64 %indvars.iv.next73.3
  %73 = load i32, ptr %72, align 4, !tbaa !5
  %74 = add nsw i32 %73, %71
  store i32 %74, ptr %72, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next73.4 = add nuw nsw i64 %indvars.iv72, 5
  %exitcond75.not.4 = icmp eq i64 %indvars.iv.next73.4, 256
  br i1 %exitcond75.not.4, label %.preheader55, label %.preheader56, !llvm.loop !11

.preheader:                                       ; preds = %94
  br i1 %.not60, label %._crit_edge, label %.lr.ph68.preheader

.lr.ph68.preheader:                               ; preds = %.preheader
  %75 = sext i32 %1 to i64
  %76 = add i32 %2, 1
  %narrow = add nuw i32 %9, 1
  %77 = zext i32 %narrow to i64
  %78 = shl nsw i64 %46, 2
  %79 = add i64 %78, %5
  %80 = sub i64 %79, ptrtoint (ptr @aux to i64)
  %diff.check = icmp ult i64 %80, 32
  br i1 %diff.check, label %.lr.ph68.preheader91, label %vector.ph

.lr.ph68.preheader91:                             ; preds = %middle.block, %.lr.ph68.preheader
  %indvars.iv81.ph = phi i64 [ %75, %.lr.ph68.preheader ], [ %ind.end, %middle.block ]
  %81 = add i32 %2, 1
  %82 = trunc i64 %indvars.iv81.ph to i32
  %83 = sub i32 %81, %82
  %84 = sub i32 %2, %82
  %xtraiter96 = and i32 %83, 3
  %lcmp.mod97.not = icmp eq i32 %xtraiter96, 0
  br i1 %lcmp.mod97.not, label %.lr.ph68.prol.loopexit, label %.lr.ph68.prol

.lr.ph68.prol:                                    ; preds = %.lr.ph68.preheader91, %.lr.ph68.prol
  %indvars.iv81.prol = phi i64 [ %indvars.iv.next82.prol, %.lr.ph68.prol ], [ %indvars.iv81.ph, %.lr.ph68.preheader91 ]
  %prol.iter = phi i32 [ %prol.iter.next, %.lr.ph68.prol ], [ 0, %.lr.ph68.preheader91 ]
  %85 = sub nsw i64 %indvars.iv81.prol, %75
  %86 = getelementptr inbounds [1000000 x i32], ptr @aux, i64 0, i64 %85
  %87 = load i32, ptr %86, align 4, !tbaa !5
  %88 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv81.prol
  store i32 %87, ptr %88, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next82.prol = add nsw i64 %indvars.iv81.prol, 1
  %prol.iter.next = add i32 %prol.iter, 1
  %prol.iter.cmp.not = icmp eq i32 %prol.iter.next, %xtraiter96
  br i1 %prol.iter.cmp.not, label %.lr.ph68.prol.loopexit, label %.lr.ph68.prol, !llvm.loop !12

.lr.ph68.prol.loopexit:                           ; preds = %.lr.ph68.prol, %.lr.ph68.preheader91
  %indvars.iv81.unr = phi i64 [ %indvars.iv81.ph, %.lr.ph68.preheader91 ], [ %indvars.iv.next82.prol, %.lr.ph68.prol ]
  %89 = icmp ult i32 %84, 3
  br i1 %89, label %._crit_edge, label %.lr.ph68

vector.ph:                                        ; preds = %.lr.ph68.preheader
  %n.vec = and i64 %77, 4294967288
  %ind.end = add nsw i64 %n.vec, %75
  %invariant.gep100 = getelementptr i32, ptr %0, i64 %75
  br label %vector.body

vector.body:                                      ; preds = %vector.body, %vector.ph
  %index = phi i64 [ 0, %vector.ph ], [ %index.next, %vector.body ]
  %90 = getelementptr inbounds [1000000 x i32], ptr @aux, i64 0, i64 %index
  %91 = getelementptr inbounds i8, ptr %90, i64 16
  %wide.load = load <4 x i32>, ptr %90, align 16, !tbaa !5
  %wide.load90 = load <4 x i32>, ptr %91, align 16, !tbaa !5
  %gep101 = getelementptr i32, ptr %invariant.gep100, i64 %index
  %92 = getelementptr inbounds i8, ptr %gep101, i64 16
  store <4 x i32> %wide.load, ptr %gep101, align 4, !tbaa !5
  store <4 x i32> %wide.load90, ptr %92, align 4, !tbaa !5
  %index.next = add nuw i64 %index, 8
  %93 = icmp eq i64 %index.next, %n.vec
  br i1 %93, label %middle.block, label %vector.body, !llvm.loop !14

middle.block:                                     ; preds = %vector.body
  %cmp.n = icmp eq i64 %n.vec, %77
  br i1 %cmp.n, label %._crit_edge, label %.lr.ph68.preheader91

94:                                               ; preds = %94, %.lr.ph65.new
  %indvars.iv76 = phi i64 [ %indvars.iv76.unr, %.lr.ph65.new ], [ %indvars.iv.next77.1, %94 ]
  %95 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv76
  %96 = load i32, ptr %95, align 4, !tbaa !5
  %97 = ashr i32 %96, %45
  %98 = and i32 %97, 255
  %99 = zext nneg i32 %98 to i64
  %100 = getelementptr inbounds [257 x i32], ptr %6, i64 0, i64 %99
  %101 = load i32, ptr %100, align 4, !tbaa !5
  %102 = add nsw i32 %101, 1
  store i32 %102, ptr %100, align 4, !tbaa !5
  %103 = sext i32 %101 to i64
  %104 = getelementptr inbounds [1000000 x i32], ptr @aux, i64 0, i64 %103
  store i32 %96, ptr %104, align 4, !tbaa !5
  %gep99 = getelementptr i32, ptr %invariant.gep98, i64 %indvars.iv76
  %105 = load i32, ptr %gep99, align 4, !tbaa !5
  %106 = ashr i32 %105, %45
  %107 = and i32 %106, 255
  %108 = zext nneg i32 %107 to i64
  %109 = getelementptr inbounds [257 x i32], ptr %6, i64 0, i64 %108
  %110 = load i32, ptr %109, align 4, !tbaa !5
  %111 = add nsw i32 %110, 1
  store i32 %111, ptr %109, align 4, !tbaa !5
  %112 = sext i32 %110 to i64
  %113 = getelementptr inbounds [1000000 x i32], ptr @aux, i64 0, i64 %112
  store i32 %105, ptr %113, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next77.1 = add nsw i64 %indvars.iv76, 2
  %lftr.wideiv79.1 = trunc i64 %indvars.iv.next77.1 to i32
  %exitcond80.not.1 = icmp eq i32 %47, %lftr.wideiv79.1
  br i1 %exitcond80.not.1, label %.preheader, label %94, !llvm.loop !17

.lr.ph68:                                         ; preds = %.lr.ph68.prol.loopexit, %.lr.ph68
  %indvars.iv81 = phi i64 [ %indvars.iv.next82.3, %.lr.ph68 ], [ %indvars.iv81.unr, %.lr.ph68.prol.loopexit ]
  %114 = sub nsw i64 %indvars.iv81, %75
  %115 = getelementptr inbounds [1000000 x i32], ptr @aux, i64 0, i64 %114
  %116 = load i32, ptr %115, align 4, !tbaa !5
  %117 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv81
  store i32 %116, ptr %117, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next82 = add nsw i64 %indvars.iv81, 1
  %118 = sub nsw i64 %indvars.iv.next82, %75
  %119 = getelementptr inbounds [1000000 x i32], ptr @aux, i64 0, i64 %118
  %120 = load i32, ptr %119, align 4, !tbaa !5
  %121 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.next82
  store i32 %120, ptr %121, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next82.1 = add nsw i64 %indvars.iv81, 2
  %122 = sub nsw i64 %indvars.iv.next82.1, %75
  %123 = getelementptr inbounds [1000000 x i32], ptr @aux, i64 0, i64 %122
  %124 = load i32, ptr %123, align 4, !tbaa !5
  %125 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.next82.1
  store i32 %124, ptr %125, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next82.2 = add nsw i64 %indvars.iv81, 3
  %126 = sub nsw i64 %indvars.iv.next82.2, %75
  %127 = getelementptr inbounds [1000000 x i32], ptr @aux, i64 0, i64 %126
  %128 = load i32, ptr %127, align 4, !tbaa !5
  %129 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.next82.2
  store i32 %128, ptr %129, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next82.3 = add nsw i64 %indvars.iv81, 4
  %lftr.wideiv84.3 = trunc i64 %indvars.iv.next82.3 to i32
  %exitcond85.not.3 = icmp eq i32 %76, %lftr.wideiv84.3
  br i1 %exitcond85.not.3, label %._crit_edge, label %.lr.ph68, !llvm.loop !18

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph68.prol.loopexit, %.lr.ph68, %middle.block, %.preheader55, %.preheader
  %130 = load i32, ptr %6, align 16, !tbaa !5
  %131 = add i32 %1, -1
  %132 = add i32 %131, %130
  %133 = add nsw i32 %3, 1
  tail call void @radixMSD(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %132, i32 noundef %133)
  br label %134

134:                                              ; preds = %._crit_edge, %134
  %135 = phi i32 [ %130, %._crit_edge ], [ %138, %134 ]
  %indvars.iv86 = phi i64 [ 0, %._crit_edge ], [ %indvars.iv.next87, %134 ]
  %136 = add nsw i32 %135, %1
  %indvars.iv.next87 = add nuw nsw i64 %indvars.iv86, 1
  %137 = getelementptr inbounds [257 x i32], ptr %6, i64 0, i64 %indvars.iv.next87
  %138 = load i32, ptr %137, align 4, !tbaa !5
  %139 = add i32 %131, %138
  tail call void @radixMSD(ptr noundef %0, i32 noundef %136, i32 noundef %139, i32 noundef %133)
  %exitcond89.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next87, 255
  br i1 %exitcond89.not, label %.loopexit, label %134, !llvm.loop !19

.loopexit:                                        ; preds = %134, %4, %11
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 1028, ptr nonnull %6) #3
  ret void
}

; Function Attrs: nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: write)
declare void @llvm.memset.p0.i64(ptr nocapture writeonly, i8, i64, i1 immarg) #2

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 = { mustprogress nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #2 = { nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: write) }
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 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = distinct !{!11, !10}
!12 = distinct !{!12, !13}
!13 = !{!"llvm.loop.unroll.disable"}
!14 = distinct !{!14, !10, !15, !16}
!15 = !{!"llvm.loop.isvectorized", i32 1}
!16 = !{!"llvm.loop.unroll.runtime.disable"}
!17 = distinct !{!17, !10}
!18 = distinct !{!18, !10, !15}
!19 = distinct !{!19, !10}


; Effective O3 passes: BDCEPass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,IndVarSimplifyPass,InferAlignmentPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LICMPass,LoopIdiomRecognizePass,LoopLoadEliminationPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,LoopVectorizePass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass