; 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 allocsize(0)
declare noalias ptr @malloc(i64 noundef) #2

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local ptr @r8mat_u1_inverse(i32 noundef %0, ptr noundef %1) #3 {
  %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
  %8 = 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) #4
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #4
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #4
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #4
  %9 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %10 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %11 = mul nsw i32 %9, %10
  %12 = sext i32 %11 to i64
  %13 = mul i64 %12, 8
  %14 = call noalias ptr @malloc(i64 noundef %13) #5
  store ptr %14, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %15 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %16 = sub nsw i32 %15, 1
  store i32 %16, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %17

17:                                               ; preds = %142, %2
  %18 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %19 = icmp sle i32 0, %18
  br i1 %19, label %20, label %145

20:                                               ; preds = %17
  %21 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %22 = sub nsw i32 %21, 1
  store i32 %22, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %23

23:                                               ; preds = %138, %20
  %24 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %25 = icmp sle i32 0, %24
  br i1 %25, label %26, label %141

26:                                               ; preds = %23
  %27 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %28 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %29 = icmp slt i32 %27, %28
  br i1 %29, label %30, label %39

30:                                               ; preds = %26
  %31 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %32 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %33 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %34 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %35 = mul nsw i32 %33, %34
  %36 = add nsw i32 %32, %35
  %37 = sext i32 %36 to i64
  %38 = getelementptr inbounds double, ptr %31, i64 %37
  store double 0.000000e+00, ptr %38, align 8, !tbaa !11
  br label %137

39:                                               ; preds = %26
  %40 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %41 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %42 = icmp eq i32 %40, %41
  br i1 %42, label %43, label %52

43:                                               ; preds = %39
  %44 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %45 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %46 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %47 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %48 = mul nsw i32 %46, %47
  %49 = add nsw i32 %45, %48
  %50 = sext i32 %49 to i64
  %51 = getelementptr inbounds double, ptr %44, i64 %50
  store double 1.000000e+00, ptr %51, align 8, !tbaa !11
  br label %136

52:                                               ; preds = %39
  %53 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %54 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %55 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %56 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %57 = mul nsw i32 %55, %56
  %58 = add nsw i32 %54, %57
  %59 = sext i32 %58 to i64
  %60 = getelementptr inbounds double, ptr %53, i64 %59
  store double 0.000000e+00, ptr %60, align 8, !tbaa !11
  %61 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %62 = add nsw i32 %61, 1
  store i32 %62, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %63

63:                                               ; preds = %105, %52
  %64 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %65 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %66 = icmp sle i32 %64, %65
  br i1 %66, label %67, label %108

67:                                               ; preds = %63
  %68 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %69 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %70 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %71 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %72 = mul nsw i32 %70, %71
  %73 = add nsw i32 %69, %72
  %74 = sext i32 %73 to i64
  %75 = getelementptr inbounds double, ptr %68, i64 %74
  %76 = load double, ptr %75, align 8, !tbaa !11
  %77 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %78 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %79 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %80 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %81 = mul nsw i32 %79, %80
  %82 = add nsw i32 %78, %81
  %83 = sext i32 %82 to i64
  %84 = getelementptr inbounds double, ptr %77, i64 %83
  %85 = load double, ptr %84, align 8, !tbaa !11
  %86 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %87 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %88 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %89 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %90 = mul nsw i32 %88, %89
  %91 = add nsw i32 %87, %90
  %92 = sext i32 %91 to i64
  %93 = getelementptr inbounds double, ptr %86, i64 %92
  %94 = load double, ptr %93, align 8, !tbaa !11
  %95 = fneg double %85
  %96 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %95, double %94, double %76)
  %97 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %98 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %99 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %100 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %101 = mul nsw i32 %99, %100
  %102 = add nsw i32 %98, %101
  %103 = sext i32 %102 to i64
  %104 = getelementptr inbounds double, ptr %97, i64 %103
  store double %96, ptr %104, align 8, !tbaa !11
  br label %105

105:                                              ; preds = %67
  %106 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %107 = add nsw i32 %106, 1
  store i32 %107, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %63, !llvm.loop !13

108:                                              ; preds = %63
  %109 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %110 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %111 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %112 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %113 = mul nsw i32 %111, %112
  %114 = add nsw i32 %110, %113
  %115 = sext i32 %114 to i64
  %116 = getelementptr inbounds double, ptr %109, i64 %115
  %117 = load double, ptr %116, align 8, !tbaa !11
  %118 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %119 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %120 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %121 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %122 = mul nsw i32 %120, %121
  %123 = add nsw i32 %119, %122
  %124 = sext i32 %123 to i64
  %125 = getelementptr inbounds double, ptr %118, i64 %124
  %126 = load double, ptr %125, align 8, !tbaa !11
  %127 = fdiv double %117, %126
  %128 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %129 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %130 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %131 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %132 = mul nsw i32 %130, %131
  %133 = add nsw i32 %129, %132
  %134 = sext i32 %133 to i64
  %135 = getelementptr inbounds double, ptr %128, i64 %134
  store double %127, ptr %135, align 8, !tbaa !11
  br label %136

136:                                              ; preds = %108, %43
  br label %137

137:                                              ; preds = %136, %30
  br label %138

138:                                              ; preds = %137
  %139 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %140 = add nsw i32 %139, -1
  store i32 %140, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %23, !llvm.loop !15

141:                                              ; preds = %23
  br label %142

142:                                              ; preds = %141
  %143 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %144 = add nsw i32 %143, -1
  store i32 %144, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %17, !llvm.loop !16

145:                                              ; preds = %17
  %146 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %5) #4
  ret ptr %146
}

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none) }
attributes #2 = { nounwind allocsize(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 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 #4 = { nounwind }
attributes #5 = { nounwind allocsize(0) }

!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}
!16 = distinct !{!16, !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: mustprogress nofree nounwind willreturn allockind("alloc,uninitialized") allocsize(0) memory(inaccessiblemem: readwrite)
declare noalias noundef ptr @malloc(i64 noundef) local_unnamed_addr #1

; Function Attrs: nofree nounwind memory(readwrite, argmem: read) uwtable
define dso_local noalias noundef ptr @r8mat_u1_inverse(i32 noundef %0, ptr nocapture noundef readonly %1) local_unnamed_addr #2 {
  %3 = mul nsw i32 %0, %0
  %4 = zext nneg i32 %3 to i64
  %5 = shl nuw nsw i64 %4, 3
  %6 = tail call noalias ptr @malloc(i64 noundef %5) #3
  %7 = icmp sgt i32 %0, 0
  br i1 %7, label %.preheader.lr.ph, label %._crit_edge65

.preheader.lr.ph:                                 ; preds = %2
  %8 = add nuw i32 %0, 1
  %9 = zext nneg i32 %0 to i64
  %10 = add nsw i64 %9, -1
  br label %.preheader.us

.preheader.us:                                    ; preds = %._crit_edge63.us, %.preheader.lr.ph
  %indvars.iv70 = phi i64 [ %indvars.iv.next71, %._crit_edge63.us ], [ %10, %.preheader.lr.ph ]
  %11 = mul nsw i64 %indvars.iv70, %9
  %invariant.gep75 = getelementptr double, ptr %6, i64 %11
  %invariant.gep73 = getelementptr double, ptr %6, i64 %11
  %12 = getelementptr double, ptr %6, i64 %indvars.iv70
  %13 = getelementptr double, ptr %12, i64 %11
  %invariant.gep77 = getelementptr double, ptr %6, i64 %11
  br label %14

14:                                               ; preds = %.preheader.us, %31
  %indvars.iv = phi i64 [ %10, %.preheader.us ], [ %indvars.iv.next, %31 ]
  %15 = icmp slt i64 %indvars.iv70, %indvars.iv
  br i1 %15, label %30, label %16

16:                                               ; preds = %14
  %17 = icmp eq i64 %indvars.iv, %indvars.iv70
  br i1 %17, label %29, label %.lr.ph.us.preheader

.lr.ph.us.preheader:                              ; preds = %16
  %gep76 = getelementptr double, ptr %invariant.gep75, i64 %indvars.iv
  store double 0.000000e+00, ptr %gep76, align 8, !tbaa !5
  %invariant.gep = getelementptr double, ptr %1, i64 %indvars.iv
  br label %.lr.ph.us

._crit_edge.us:                                   ; preds = %.lr.ph.us
  %18 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv to i32
  %19 = mul i32 %8, %18
  %20 = sext i32 %19 to i64
  %21 = getelementptr inbounds double, ptr %1, i64 %20
  %22 = load double, ptr %21, align 8, !tbaa !5
  %23 = fdiv double %28, %22
  store double %23, ptr %gep76, align 8, !tbaa !5
  br label %31

.lr.ph.us:                                        ; preds = %.lr.ph.us.preheader, %.lr.ph.us
  %indvars.iv66 = phi i64 [ %indvars.iv, %.lr.ph.us.preheader ], [ %indvars.iv.next67, %.lr.ph.us ]
  %storemerge59.us = phi double [ 0.000000e+00, %.lr.ph.us.preheader ], [ %28, %.lr.ph.us ]
  %indvars.iv.next67 = add nuw nsw i64 %indvars.iv66, 1
  %24 = mul nsw i64 %indvars.iv.next67, %9
  %gep = getelementptr double, ptr %invariant.gep, i64 %24
  %25 = load double, ptr %gep, align 8, !tbaa !5
  %gep74 = getelementptr double, ptr %invariant.gep73, i64 %indvars.iv.next67
  %26 = load double, ptr %gep74, align 8, !tbaa !5
  %27 = fneg double %25
  %28 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %27, double %26, double %storemerge59.us)
  store double %28, ptr %gep76, align 8, !tbaa !5
  %.not.not.us = icmp slt i64 %indvars.iv.next67, %indvars.iv70
  br i1 %.not.not.us, label %.lr.ph.us, label %._crit_edge.us, !llvm.loop !9

29:                                               ; preds = %16
  store double 1.000000e+00, ptr %13, align 8, !tbaa !5
  br label %31

30:                                               ; preds = %14
  %gep78 = getelementptr double, ptr %invariant.gep77, i64 %indvars.iv
  store double 0.000000e+00, ptr %gep78, align 8, !tbaa !5
  br label %31

31:                                               ; preds = %30, %29, %._crit_edge.us
  %indvars.iv.next = add nsw i64 %indvars.iv, -1
  %32 = icmp sgt i64 %indvars.iv, 0
  br i1 %32, label %14, label %._crit_edge63.us, !llvm.loop !11

._crit_edge63.us:                                 ; preds = %31
  %indvars.iv.next71 = add nsw i64 %indvars.iv70, -1
  %33 = icmp sgt i64 %indvars.iv70, 0
  br i1 %33, label %.preheader.us, label %._crit_edge65, !llvm.loop !12

._crit_edge65:                                    ; preds = %._crit_edge63.us, %2
  ret ptr %6
}

attributes #0 = { mustprogress nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none) }
attributes #1 = { mustprogress nofree nounwind willreturn allockind("alloc,uninitialized") allocsize(0) memory(inaccessiblemem: readwrite) "alloc-family"="malloc" "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 = { nofree nounwind memory(readwrite, 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 #3 = { nounwind allocsize(0) }

!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}
!12 = distinct !{!12, !10}


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