; LLVM IR from pmla/polyhedral-template-matching :: ptm_neighbour_ordering.ll (ZN3ptm20permutation_to_indexEiPi)

; 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: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef i64 @_ZN3ptm20permutation_to_indexEiPi(i32 noundef %0, ptr noundef %1) #1 {
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca [19 x i32], align 16
  %6 = alloca [19 x i32], align 16
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i64, align 8
  %9 = alloca i64, align 8
  %10 = 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 76, ptr %5) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 76, ptr %6) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  store i32 0, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %11

11:                                               ; preds = %25, %2
  %12 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %13 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %14 = icmp slt i32 %12, %13
  br i1 %14, label %16, label %15

15:                                               ; preds = %11
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  br label %28

16:                                               ; preds = %11
  %17 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %18 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %19 = sext i32 %18 to i64
  %20 = getelementptr inbounds [19 x i32], ptr %5, i64 0, i64 %19
  store i32 %17, ptr %20, align 4, !tbaa !5
  %21 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %22 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %23 = sext i32 %22 to i64
  %24 = getelementptr inbounds [19 x i32], ptr %6, i64 0, i64 %23
  store i32 %21, ptr %24, align 4, !tbaa !5
  br label %25

25:                                               ; preds = %16
  %26 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %27 = add nsw i32 %26, 1
  store i32 %27, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %11, !llvm.loop !11

28:                                               ; preds = %15
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %8) #2
  store i64 1, ptr %8, align 8, !tbaa !13
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %9) #2
  store i64 0, ptr %9, align 8, !tbaa !13
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  store i32 0, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  br label %29

29:                                               ; preds = %89, %28
  %30 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %31 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %32 = sub nsw i32 %31, 1
  %33 = icmp slt i32 %30, %32
  br i1 %33, label %35, label %34

34:                                               ; preds = %29
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  br label %92

35:                                               ; preds = %29
  %36 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !13
  %37 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %38 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %39 = sext i32 %38 to i64
  %40 = getelementptr inbounds i32, ptr %37, i64 %39
  %41 = load i32, ptr %40, align 4, !tbaa !5
  %42 = sext i32 %41 to i64
  %43 = getelementptr inbounds [19 x i32], ptr %5, i64 0, i64 %42
  %44 = load i32, ptr %43, align 4, !tbaa !5
  %45 = sext i32 %44 to i64
  %46 = mul i64 %36, %45
  %47 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !13
  %48 = add i64 %47, %46
  store i64 %48, ptr %9, align 8, !tbaa !13
  %49 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !13
  %50 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %51 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %52 = sub nsw i32 %50, %51
  %53 = sext i32 %52 to i64
  %54 = mul i64 %49, %53
  store i64 %54, ptr %8, align 8, !tbaa !13
  %55 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %56 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %57 = sext i32 %56 to i64
  %58 = getelementptr inbounds i32, ptr %55, i64 %57
  %59 = load i32, ptr %58, align 4, !tbaa !5
  %60 = sext i32 %59 to i64
  %61 = getelementptr inbounds [19 x i32], ptr %5, i64 0, i64 %60
  %62 = load i32, ptr %61, align 4, !tbaa !5
  %63 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %64 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %65 = sub nsw i32 %63, %64
  %66 = sub nsw i32 %65, 1
  %67 = sext i32 %66 to i64
  %68 = getelementptr inbounds [19 x i32], ptr %6, i64 0, i64 %67
  %69 = load i32, ptr %68, align 4, !tbaa !5
  %70 = sext i32 %69 to i64
  %71 = getelementptr inbounds [19 x i32], ptr %5, i64 0, i64 %70
  store i32 %62, ptr %71, align 4, !tbaa !5
  %72 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %73 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %74 = sub nsw i32 %72, %73
  %75 = sub nsw i32 %74, 1
  %76 = sext i32 %75 to i64
  %77 = getelementptr inbounds [19 x i32], ptr %6, i64 0, i64 %76
  %78 = load i32, ptr %77, align 4, !tbaa !5
  %79 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %80 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %81 = sext i32 %80 to i64
  %82 = getelementptr inbounds i32, ptr %79, i64 %81
  %83 = load i32, ptr %82, align 4, !tbaa !5
  %84 = sext i32 %83 to i64
  %85 = getelementptr inbounds [19 x i32], ptr %5, i64 0, i64 %84
  %86 = load i32, ptr %85, align 4, !tbaa !5
  %87 = sext i32 %86 to i64
  %88 = getelementptr inbounds [19 x i32], ptr %6, i64 0, i64 %87
  store i32 %78, ptr %88, align 4, !tbaa !5
  br label %89

89:                                               ; preds = %35
  %90 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %91 = add nsw i32 %90, 1
  store i32 %91, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  br label %29, !llvm.loop !15

92:                                               ; preds = %34
  %93 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !13
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %9) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %8) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 76, ptr %6) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 76, ptr %5) #2
  ret i64 %93
}

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { mustprogress 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++ 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 = !{!"long", !7, i64 0}
!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: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(argmem: read) uwtable
define dso_local noundef i64 @_ZN3ptm20permutation_to_indexEiPi(i32 noundef %0, ptr nocapture noundef readonly %1) local_unnamed_addr #1 {
  %3 = alloca [19 x i32], align 16
  %4 = alloca [19 x i32], align 16
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 76, ptr nonnull %3) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 76, ptr nonnull %4) #2
  %5 = icmp sgt i32 %0, 0
  br i1 %5, label %.lr.ph.preheader, label %._crit_edge

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %2
  %wide.trip.count = zext nneg i32 %0 to i64
  %min.iters.check = icmp ult i32 %0, 8
  br i1 %min.iters.check, label %.lr.ph.preheader41, label %vector.ph

.lr.ph.preheader41:                               ; preds = %middle.block, %.lr.ph.preheader
  %indvars.iv.ph = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader ], [ %n.vec, %middle.block ]
  br label %.lr.ph

vector.ph:                                        ; preds = %.lr.ph.preheader
  %n.vec = and i64 %wide.trip.count, 2147483640
  br label %vector.body

vector.body:                                      ; preds = %vector.body, %vector.ph
  %index = phi i64 [ 0, %vector.ph ], [ %index.next, %vector.body ]
  %vec.ind = phi <4 x i32> [ <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3>, %vector.ph ], [ %vec.ind.next, %vector.body ]
  %step.add = add <4 x i32> %vec.ind, <i32 4, i32 4, i32 4, i32 4>
  %6 = getelementptr inbounds [19 x i32], ptr %3, i64 0, i64 %index
  %7 = getelementptr inbounds i8, ptr %6, i64 16
  store <4 x i32> %vec.ind, ptr %6, align 16, !tbaa !5
  store <4 x i32> %step.add, ptr %7, align 16, !tbaa !5
  %8 = getelementptr inbounds [19 x i32], ptr %4, i64 0, i64 %index
  %9 = getelementptr inbounds i8, ptr %8, i64 16
  store <4 x i32> %vec.ind, ptr %8, align 16, !tbaa !5
  store <4 x i32> %step.add, ptr %9, align 16, !tbaa !5
  %index.next = add nuw i64 %index, 8
  %vec.ind.next = add <4 x i32> %vec.ind, <i32 8, i32 8, i32 8, i32 8>
  %10 = icmp eq i64 %index.next, %n.vec
  br i1 %10, label %middle.block, label %vector.body, !llvm.loop !9

middle.block:                                     ; preds = %vector.body
  %cmp.n = icmp eq i64 %n.vec, %wide.trip.count
  br i1 %cmp.n, label %.preheader, label %.lr.ph.preheader41

.preheader:                                       ; preds = %.lr.ph, %middle.block
  %.not = icmp eq i32 %0, 1
  br i1 %.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph33.preheader

.lr.ph33.preheader:                               ; preds = %.preheader
  %11 = add nsw i32 %0, -1
  %12 = zext nneg i32 %0 to i64
  %wide.trip.count38 = zext nneg i32 %11 to i64
  %xtraiter = and i64 %wide.trip.count38, 1
  %13 = icmp eq i32 %11, 1
  br i1 %13, label %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph33.preheader.new

.lr.ph33.preheader.new:                           ; preds = %.lr.ph33.preheader
  %unroll_iter = and i64 %wide.trip.count38, 2147483646
  br label %.lr.ph33

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.preheader41, %.lr.ph
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next, %.lr.ph ], [ %indvars.iv.ph, %.lr.ph.preheader41 ]
  %14 = getelementptr inbounds [19 x i32], ptr %3, i64 0, i64 %indvars.iv
  %15 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv to i32
  store i32 %15, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %16 = getelementptr inbounds [19 x i32], ptr %4, i64 0, i64 %indvars.iv
  store i32 %15, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next, %wide.trip.count
  br i1 %exitcond.not, label %.preheader, label %.lr.ph, !llvm.loop !13

._crit_edge.loopexit.unr-lcssa:                   ; preds = %.lr.ph33, %.lr.ph33.preheader
  %.lcssa.ph = phi i64 [ poison, %.lr.ph33.preheader ], [ %55, %.lr.ph33 ]
  %indvars.iv35.unr = phi i64 [ 0, %.lr.ph33.preheader ], [ %indvars.iv.next36.1, %.lr.ph33 ]
  %.02531.unr = phi i64 [ 0, %.lr.ph33.preheader ], [ %55, %.lr.ph33 ]
  %.02630.unr = phi i64 [ 1, %.lr.ph33.preheader ], [ %57, %.lr.ph33 ]
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph33.epil

.lr.ph33.epil:                                    ; preds = %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa
  %17 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %indvars.iv35.unr
  %18 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  %19 = sext i32 %18 to i64
  %20 = getelementptr inbounds [19 x i32], ptr %3, i64 0, i64 %19
  %21 = load i32, ptr %20, align 4, !tbaa !5
  %22 = sext i32 %21 to i64
  %23 = mul i64 %.02630.unr, %22
  %24 = add i64 %23, %.02531.unr
  %25 = xor i64 %indvars.iv35.unr, -1
  %26 = add i64 %25, %12
  %27 = getelementptr inbounds [19 x i32], ptr %4, i64 0, i64 %26
  %28 = load i32, ptr %27, align 4, !tbaa !5
  %29 = sext i32 %28 to i64
  %30 = getelementptr inbounds [19 x i32], ptr %3, i64 0, i64 %29
  store i32 %21, ptr %30, align 4, !tbaa !5
  %31 = getelementptr inbounds [19 x i32], ptr %4, i64 0, i64 %22
  store i32 %28, ptr %31, align 4, !tbaa !5
  br label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph33.epil, %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, %2, %.preheader
  %.025.lcssa = phi i64 [ 0, %.preheader ], [ 0, %2 ], [ %.lcssa.ph, %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa ], [ %24, %.lr.ph33.epil ]
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 76, ptr nonnull %4) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 76, ptr nonnull %3) #2
  ret i64 %.025.lcssa

.lr.ph33:                                         ; preds = %.lr.ph33, %.lr.ph33.preheader.new
  %indvars.iv35 = phi i64 [ 0, %.lr.ph33.preheader.new ], [ %indvars.iv.next36.1, %.lr.ph33 ]
  %.02531 = phi i64 [ 0, %.lr.ph33.preheader.new ], [ %55, %.lr.ph33 ]
  %.02630 = phi i64 [ 1, %.lr.ph33.preheader.new ], [ %57, %.lr.ph33 ]
  %niter = phi i64 [ 0, %.lr.ph33.preheader.new ], [ %niter.next.1, %.lr.ph33 ]
  %32 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %indvars.iv35
  %33 = load i32, ptr %32, align 4, !tbaa !5
  %34 = sext i32 %33 to i64
  %35 = getelementptr inbounds [19 x i32], ptr %3, i64 0, i64 %34
  %36 = load i32, ptr %35, align 4, !tbaa !5
  %37 = sext i32 %36 to i64
  %38 = mul i64 %.02630, %37
  %39 = add i64 %38, %.02531
  %40 = sub nsw i64 %12, %indvars.iv35
  %41 = mul i64 %.02630, %40
  %42 = add nsw i64 %40, -1
  %43 = getelementptr inbounds [19 x i32], ptr %4, i64 0, i64 %42
  %44 = load i32, ptr %43, align 4, !tbaa !5
  %45 = sext i32 %44 to i64
  %46 = getelementptr inbounds [19 x i32], ptr %3, i64 0, i64 %45
  store i32 %36, ptr %46, align 4, !tbaa !5
  %47 = getelementptr inbounds [19 x i32], ptr %4, i64 0, i64 %37
  store i32 %44, ptr %47, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next36 = or disjoint i64 %indvars.iv35, 1
  %48 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %indvars.iv.next36
  %49 = load i32, ptr %48, align 4, !tbaa !5
  %50 = sext i32 %49 to i64
  %51 = getelementptr inbounds [19 x i32], ptr %3, i64 0, i64 %50
  %52 = load i32, ptr %51, align 4, !tbaa !5
  %53 = sext i32 %52 to i64
  %54 = mul i64 %41, %53
  %55 = add i64 %54, %39
  %56 = sub nsw i64 %12, %indvars.iv.next36
  %57 = mul i64 %41, %56
  %58 = add nsw i64 %56, -1
  %59 = getelementptr inbounds [19 x i32], ptr %4, i64 0, i64 %58
  %60 = load i32, ptr %59, align 4, !tbaa !5
  %61 = sext i32 %60 to i64
  %62 = getelementptr inbounds [19 x i32], ptr %3, i64 0, i64 %61
  store i32 %52, ptr %62, align 4, !tbaa !5
  %63 = getelementptr inbounds [19 x i32], ptr %4, i64 0, i64 %53
  store i32 %60, ptr %63, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next36.1 = add nuw nsw i64 %indvars.iv35, 2
  %niter.next.1 = add i64 %niter, 2
  %niter.ncmp.1 = icmp eq i64 %niter.next.1, %unroll_iter
  br i1 %niter.ncmp.1, label %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph33, !llvm.loop !14
}

attributes #0 = { mustprogress nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(argmem: read) 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++ TBAA"}
!9 = distinct !{!9, !10, !11, !12}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = !{!"llvm.loop.isvectorized", i32 1}
!12 = !{!"llvm.loop.unroll.runtime.disable"}
!13 = distinct !{!13, !10, !12, !11}
!14 = distinct !{!14, !10}


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