; 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: nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare double @llvm.fmuladd.f64(double, double, double) #1

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local ptr @r8vec_zeros_new(i32 noundef) #2

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local ptr @roots_to_r8poly(i32 noundef %0, ptr noundef %1) #2 {
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = 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) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #3
  %8 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %9 = add nsw i32 %8, 1
  %10 = call ptr @r8vec_zeros_new(i32 noundef %9)
  store ptr %10, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %11 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %12 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %13 = sext i32 %12 to i64
  %14 = getelementptr inbounds double, ptr %11, i64 %13
  store double 1.000000e+00, ptr %14, align 8, !tbaa !11
  store i32 1, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %15

15:                                               ; preds = %65, %2
  %16 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %17 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %18 = icmp sle i32 %16, %17
  br i1 %18, label %19, label %68

19:                                               ; preds = %15
  store i32 1, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %20

20:                                               ; preds = %61, %19
  %21 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %22 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %23 = add nsw i32 %22, 1
  %24 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %25 = sub nsw i32 %23, %24
  %26 = icmp sle i32 %21, %25
  br i1 %26, label %27, label %64

27:                                               ; preds = %20
  %28 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %29 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %30 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %31 = sub nsw i32 %29, %30
  %32 = sext i32 %31 to i64
  %33 = getelementptr inbounds double, ptr %28, i64 %32
  %34 = load double, ptr %33, align 8, !tbaa !11
  %35 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %36 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %37 = add nsw i32 %36, 1
  %38 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %39 = sub nsw i32 %37, %38
  %40 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %41 = sub nsw i32 %39, %40
  %42 = sext i32 %41 to i64
  %43 = getelementptr inbounds double, ptr %35, i64 %42
  %44 = load double, ptr %43, align 8, !tbaa !11
  %45 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %46 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %47 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %48 = sub nsw i32 %46, %47
  %49 = add nsw i32 %48, 1
  %50 = sext i32 %49 to i64
  %51 = getelementptr inbounds double, ptr %45, i64 %50
  %52 = load double, ptr %51, align 8, !tbaa !11
  %53 = fneg double %44
  %54 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %53, double %52, double %34)
  %55 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %56 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %57 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %58 = sub nsw i32 %56, %57
  %59 = sext i32 %58 to i64
  %60 = getelementptr inbounds double, ptr %55, i64 %59
  store double %54, ptr %60, align 8, !tbaa !11
  br label %61

61:                                               ; preds = %27
  %62 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %63 = add nsw i32 %62, 1
  store i32 %63, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %20, !llvm.loop !13

64:                                               ; preds = %20
  br label %65

65:                                               ; preds = %64
  %66 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %67 = add nsw i32 %66, 1
  store i32 %67, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %15, !llvm.loop !15

68:                                               ; preds = %15
  %69 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %5) #3
  ret ptr %69
}

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none) }
attributes #2 = { 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 #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 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"any pointer", !7, i64 0}
!11 = !{!12, !12, i64 0}
!12 = !{!"double", !7, i64 0}
!13 = distinct !{!13, !14}
!14 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!15 = distinct !{!15, !14}


; 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 speculatable willreturn memory(none)
declare double @llvm.fmuladd.f64(double, double, double) #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local ptr @r8vec_zeros_new(i32 noundef) local_unnamed_addr #1

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local ptr @roots_to_r8poly(i32 noundef %0, ptr nocapture noundef readonly %1) local_unnamed_addr #1 {
  %3 = add nsw i32 %0, 1
  %4 = tail call ptr @r8vec_zeros_new(i32 noundef %3)
  %5 = sext i32 %0 to i64
  %6 = getelementptr inbounds double, ptr %4, i64 %5
  store double 1.000000e+00, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %.not28 = icmp slt i32 %0, 1
  br i1 %.not28, label %._crit_edge30, label %.preheader.preheader

.preheader.preheader:                             ; preds = %2
  %7 = zext nneg i32 %3 to i64
  %wide.trip.count37 = zext nneg i32 %3 to i64
  %8 = shl nuw nsw i64 %5, 3
  %scevgep = getelementptr i8, ptr %4, i64 %8
  br label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %.preheader.preheader, %._crit_edge
  %indvar = phi i32 [ 0, %.preheader.preheader ], [ %indvar.next, %._crit_edge ]
  %indvars.iv34 = phi i64 [ 1, %.preheader.preheader ], [ %indvars.iv.next35, %._crit_edge ]
  %indvars.iv32 = phi i32 [ %3, %.preheader.preheader ], [ %indvars.iv.next33, %._crit_edge ]
  %9 = zext i32 %indvars.iv32 to i64
  %10 = add nsw i64 %9, -1
  %11 = zext i32 %indvars.iv32 to i64
  %12 = add nsw i64 %11, -1
  %.not2526.not = icmp ult i64 %indvars.iv34, %7
  br i1 %.not2526.not, label %.lver.check, label %._crit_edge

.lver.check:                                      ; preds = %.preheader
  %13 = xor i32 %indvar, -1
  %14 = add i32 %13, %0
  %15 = zext i32 %indvars.iv32 to i64
  %16 = add nsw i64 %15, -2
  %17 = trunc i64 %16 to i32
  %18 = sub i32 %14, %17
  %19 = icmp sgt i32 %18, %14
  %20 = icmp ugt i64 %16, 4294967295
  %21 = or i1 %19, %20
  br i1 %21, label %.ph.lver.orig.preheader, label %.ph

.ph.lver.orig.preheader:                          ; preds = %.lver.check
  %xtraiter41 = and i64 %10, 1
  %22 = icmp eq i32 %indvars.iv32, 2
  br i1 %22, label %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, label %.ph.lver.orig.preheader.new

.ph.lver.orig.preheader.new:                      ; preds = %.ph.lver.orig.preheader
  %unroll_iter43 = and i64 %10, -2
  br label %.ph.lver.orig

.ph.lver.orig:                                    ; preds = %.ph.lver.orig, %.ph.lver.orig.preheader.new
  %indvars.iv.lver.orig = phi i64 [ 1, %.ph.lver.orig.preheader.new ], [ %indvars.iv.next.lver.orig.1, %.ph.lver.orig ]
  %niter44 = phi i64 [ 0, %.ph.lver.orig.preheader.new ], [ %niter44.next.1, %.ph.lver.orig ]
  %23 = sub nsw i64 %5, %indvars.iv.lver.orig
  %24 = getelementptr inbounds double, ptr %4, i64 %23
  %25 = load double, ptr %24, align 8, !tbaa !5
  %26 = add nuw nsw i64 %indvars.iv34, %indvars.iv.lver.orig
  %27 = trunc nuw i64 %26 to i32
  %28 = sub i32 %3, %27
  %29 = sext i32 %28 to i64
  %30 = getelementptr inbounds double, ptr %1, i64 %29
  %31 = load double, ptr %30, align 8, !tbaa !5
  %32 = getelementptr i8, ptr %24, i64 8
  %33 = load double, ptr %32, align 8, !tbaa !5
  %34 = fneg double %31
  %35 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %34, double %33, double %25)
  store double %35, ptr %24, align 8, !tbaa !5
  %indvars.iv.next.lver.orig = add nuw nsw i64 %indvars.iv.lver.orig, 1
  %36 = sub nsw i64 %5, %indvars.iv.next.lver.orig
  %37 = getelementptr inbounds double, ptr %4, i64 %36
  %38 = load double, ptr %37, align 8, !tbaa !5
  %39 = add nuw nsw i64 %indvars.iv34, %indvars.iv.next.lver.orig
  %40 = trunc nuw i64 %39 to i32
  %41 = sub i32 %3, %40
  %42 = sext i32 %41 to i64
  %43 = getelementptr inbounds double, ptr %1, i64 %42
  %44 = load double, ptr %43, align 8, !tbaa !5
  %45 = getelementptr i8, ptr %37, i64 8
  %46 = load double, ptr %45, align 8, !tbaa !5
  %47 = fneg double %44
  %48 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %47, double %46, double %38)
  store double %48, ptr %37, align 8, !tbaa !5
  %indvars.iv.next.lver.orig.1 = add nuw nsw i64 %indvars.iv.lver.orig, 2
  %niter44.next.1 = add nuw i64 %niter44, 2
  %niter44.ncmp.1 = icmp eq i64 %niter44.next.1, %unroll_iter43
  br i1 %niter44.ncmp.1, label %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, label %.ph.lver.orig, !llvm.loop !9

.ph:                                              ; preds = %.lver.check
  %load_initial = load double, ptr %scevgep, align 8
  %xtraiter = and i64 %12, 1
  %49 = icmp eq i32 %indvars.iv32, 2
  br i1 %49, label %._crit_edge.loopexit40.unr-lcssa, label %.ph.new

.ph.new:                                          ; preds = %.ph
  %unroll_iter = and i64 %12, -2
  br label %50

50:                                               ; preds = %50, %.ph.new
  %store_forwarded = phi double [ %load_initial, %.ph.new ], [ %72, %50 ]
  %indvars.iv = phi i64 [ 1, %.ph.new ], [ %indvars.iv.next.1, %50 ]
  %niter = phi i64 [ 0, %.ph.new ], [ %niter.next.1, %50 ]
  %51 = sub nsw i64 %5, %indvars.iv
  %52 = getelementptr inbounds double, ptr %4, i64 %51
  %53 = load double, ptr %52, align 8, !tbaa !5
  %54 = add nuw nsw i64 %indvars.iv34, %indvars.iv
  %55 = trunc nuw i64 %54 to i32
  %56 = sub i32 %3, %55
  %57 = sext i32 %56 to i64
  %58 = getelementptr inbounds double, ptr %1, i64 %57
  %59 = load double, ptr %58, align 8, !tbaa !5
  %60 = fneg double %59
  %61 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %60, double %store_forwarded, double %53)
  store double %61, ptr %52, align 8, !tbaa !5
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %62 = sub nsw i64 %5, %indvars.iv.next
  %63 = getelementptr inbounds double, ptr %4, i64 %62
  %64 = load double, ptr %63, align 8, !tbaa !5
  %65 = add nuw nsw i64 %indvars.iv34, %indvars.iv.next
  %66 = trunc nuw i64 %65 to i32
  %67 = sub i32 %3, %66
  %68 = sext i32 %67 to i64
  %69 = getelementptr inbounds double, ptr %1, i64 %68
  %70 = load double, ptr %69, align 8, !tbaa !5
  %71 = fneg double %70
  %72 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %71, double %61, double %64)
  store double %72, ptr %63, align 8, !tbaa !5
  %indvars.iv.next.1 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 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.loopexit40.unr-lcssa, label %50, !llvm.loop !9

._crit_edge.loopexit.unr-lcssa:                   ; preds = %.ph.lver.orig, %.ph.lver.orig.preheader
  %indvars.iv.lver.orig.unr = phi i64 [ 1, %.ph.lver.orig.preheader ], [ %indvars.iv.next.lver.orig.1, %.ph.lver.orig ]
  %lcmp.mod42.not = icmp eq i64 %xtraiter41, 0
  br i1 %lcmp.mod42.not, label %._crit_edge, label %.ph.lver.orig.epil

.ph.lver.orig.epil:                               ; preds = %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa
  %73 = sub nsw i64 %5, %indvars.iv.lver.orig.unr
  %74 = getelementptr inbounds double, ptr %4, i64 %73
  %75 = load double, ptr %74, align 8, !tbaa !5
  %76 = add nuw nsw i64 %indvars.iv34, %indvars.iv.lver.orig.unr
  %77 = trunc nuw i64 %76 to i32
  %78 = sub i32 %3, %77
  %79 = sext i32 %78 to i64
  %80 = getelementptr inbounds double, ptr %1, i64 %79
  %81 = load double, ptr %80, align 8, !tbaa !5
  %82 = getelementptr i8, ptr %74, i64 8
  %83 = load double, ptr %82, align 8, !tbaa !5
  %84 = fneg double %81
  %85 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %84, double %83, double %75)
  store double %85, ptr %74, align 8, !tbaa !5
  br label %._crit_edge

._crit_edge.loopexit40.unr-lcssa:                 ; preds = %50, %.ph
  %store_forwarded.unr = phi double [ %load_initial, %.ph ], [ %72, %50 ]
  %indvars.iv.unr = phi i64 [ 1, %.ph ], [ %indvars.iv.next.1, %50 ]
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %._crit_edge, label %._crit_edge.loopexit40.epilog-lcssa

._crit_edge.loopexit40.epilog-lcssa:              ; preds = %._crit_edge.loopexit40.unr-lcssa
  %86 = sub nsw i64 %5, %indvars.iv.unr
  %87 = getelementptr inbounds double, ptr %4, i64 %86
  %88 = load double, ptr %87, align 8, !tbaa !5
  %89 = add nuw nsw i64 %indvars.iv34, %indvars.iv.unr
  %90 = trunc nuw i64 %89 to i32
  %91 = sub i32 %3, %90
  %92 = sext i32 %91 to i64
  %93 = getelementptr inbounds double, ptr %1, i64 %92
  %94 = load double, ptr %93, align 8, !tbaa !5
  %95 = fneg double %94
  %96 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %95, double %store_forwarded.unr, double %88)
  store double %96, ptr %87, align 8, !tbaa !5
  br label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %._crit_edge.loopexit40.epilog-lcssa, %._crit_edge.loopexit40.unr-lcssa, %.ph.lver.orig.epil, %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, %.preheader
  %indvars.iv.next35 = add nuw nsw i64 %indvars.iv34, 1
  %indvars.iv.next33 = add i32 %indvars.iv32, -1
  %exitcond38.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next35, %wide.trip.count37
  %indvar.next = add i32 %indvar, 1
  br i1 %exitcond38.not, label %._crit_edge30, label %.preheader, !llvm.loop !11

._crit_edge30:                                    ; preds = %._crit_edge, %2
  ret ptr %4
}

attributes #0 = { mustprogress nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none) }
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" }

!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 = !{!"double", !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}


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