; 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_u_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 = %152, %2
  %18 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %19 = icmp sle i32 0, %18
  br i1 %19, label %20, label %155

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 = %148, %20
  %24 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %25 = icmp sle i32 0, %24
  br i1 %25, label %26, label %151

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 %147

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 %62

43:                                               ; preds = %39
  %44 = load ptr, ptr %4, 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
  %52 = load double, ptr %51, align 8, !tbaa !11
  %53 = fdiv double 1.000000e+00, %52
  %54 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %55 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %56 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %57 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %58 = mul nsw i32 %56, %57
  %59 = add nsw i32 %55, %58
  %60 = sext i32 %59 to i64
  %61 = getelementptr inbounds double, ptr %54, i64 %60
  store double %53, ptr %61, align 8, !tbaa !11
  br label %146

62:                                               ; preds = %39
  %63 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %64 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %65 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %66 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %67 = mul nsw i32 %65, %66
  %68 = add nsw i32 %64, %67
  %69 = sext i32 %68 to i64
  %70 = getelementptr inbounds double, ptr %63, i64 %69
  store double 0.000000e+00, ptr %70, align 8, !tbaa !11
  %71 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %72 = add nsw i32 %71, 1
  store i32 %72, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %73

73:                                               ; preds = %115, %62
  %74 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %75 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %76 = icmp sle i32 %74, %75
  br i1 %76, label %77, label %118

77:                                               ; preds = %73
  %78 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %79 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %80 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %81 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %82 = mul nsw i32 %80, %81
  %83 = add nsw i32 %79, %82
  %84 = sext i32 %83 to i64
  %85 = getelementptr inbounds double, ptr %78, i64 %84
  %86 = load double, ptr %85, align 8, !tbaa !11
  %87 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %88 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %89 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %90 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %91 = mul nsw i32 %89, %90
  %92 = add nsw i32 %88, %91
  %93 = sext i32 %92 to i64
  %94 = getelementptr inbounds double, ptr %87, i64 %93
  %95 = load double, ptr %94, align 8, !tbaa !11
  %96 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %97 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %98 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %99 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %100 = mul nsw i32 %98, %99
  %101 = add nsw i32 %97, %100
  %102 = sext i32 %101 to i64
  %103 = getelementptr inbounds double, ptr %96, i64 %102
  %104 = load double, ptr %103, align 8, !tbaa !11
  %105 = fneg double %95
  %106 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %105, double %104, double %86)
  %107 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %108 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %109 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %110 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %111 = mul nsw i32 %109, %110
  %112 = add nsw i32 %108, %111
  %113 = sext i32 %112 to i64
  %114 = getelementptr inbounds double, ptr %107, i64 %113
  store double %106, ptr %114, align 8, !tbaa !11
  br label %115

115:                                              ; preds = %77
  %116 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %117 = add nsw i32 %116, 1
  store i32 %117, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %73, !llvm.loop !13

118:                                              ; preds = %73
  %119 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %120 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %121 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %122 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %123 = mul nsw i32 %121, %122
  %124 = add nsw i32 %120, %123
  %125 = sext i32 %124 to i64
  %126 = getelementptr inbounds double, ptr %119, i64 %125
  %127 = load double, ptr %126, align 8, !tbaa !11
  %128 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %129 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %130 = load i32, ptr %6, 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
  %136 = load double, ptr %135, align 8, !tbaa !11
  %137 = fdiv double %127, %136
  %138 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %139 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %140 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %141 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %142 = mul nsw i32 %140, %141
  %143 = add nsw i32 %139, %142
  %144 = sext i32 %143 to i64
  %145 = getelementptr inbounds double, ptr %138, i64 %144
  store double %137, ptr %145, align 8, !tbaa !11
  br label %146

146:                                              ; preds = %118, %43
  br label %147

147:                                              ; preds = %146, %30
  br label %148

148:                                              ; preds = %147
  %149 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %150 = add nsw i32 %149, -1
  store i32 %150, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %23, !llvm.loop !15

151:                                              ; preds = %23
  br label %152

152:                                              ; preds = %151
  %153 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %154 = add nsw i32 %153, -1
  store i32 %154, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %17, !llvm.loop !16

155:                                              ; preds = %17
  %156 = 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 %156
}

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_u_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_edge69

.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_edge67.us, %.preheader.lr.ph
  %indvars.iv74 = phi i64 [ %indvars.iv.next75, %._crit_edge67.us ], [ %10, %.preheader.lr.ph ]
  %11 = mul nsw i64 %indvars.iv74, %9
  %invariant.gep79 = getelementptr double, ptr %6, i64 %11
  %invariant.gep77 = getelementptr double, ptr %6, i64 %11
  %12 = add nsw i64 %indvars.iv74, %11
  %13 = getelementptr inbounds double, ptr %1, i64 %12
  %14 = getelementptr inbounds double, ptr %6, i64 %12
  %invariant.gep81 = getelementptr double, ptr %6, i64 %11
  br label %15

15:                                               ; preds = %.preheader.us, %34
  %indvars.iv = phi i64 [ %10, %.preheader.us ], [ %indvars.iv.next, %34 ]
  %16 = icmp slt i64 %indvars.iv74, %indvars.iv
  br i1 %16, label %33, label %17

17:                                               ; preds = %15
  %18 = icmp eq i64 %indvars.iv, %indvars.iv74
  br i1 %18, label %30, label %.lr.ph.us.preheader

.lr.ph.us.preheader:                              ; preds = %17
  %gep80 = getelementptr double, ptr %invariant.gep79, i64 %indvars.iv
  store double 0.000000e+00, ptr %gep80, 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
  %19 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv to i32
  %20 = mul i32 %8, %19
  %21 = sext i32 %20 to i64
  %22 = getelementptr inbounds double, ptr %1, i64 %21
  %23 = load double, ptr %22, align 8, !tbaa !5
  %24 = fdiv double %29, %23
  store double %24, ptr %gep80, align 8, !tbaa !5
  br label %34

.lr.ph.us:                                        ; preds = %.lr.ph.us.preheader, %.lr.ph.us
  %indvars.iv70 = phi i64 [ %indvars.iv, %.lr.ph.us.preheader ], [ %indvars.iv.next71, %.lr.ph.us ]
  %storemerge63.us = phi double [ 0.000000e+00, %.lr.ph.us.preheader ], [ %29, %.lr.ph.us ]
  %indvars.iv.next71 = add nuw nsw i64 %indvars.iv70, 1
  %25 = mul nsw i64 %indvars.iv.next71, %9
  %gep = getelementptr double, ptr %invariant.gep, i64 %25
  %26 = load double, ptr %gep, align 8, !tbaa !5
  %gep78 = getelementptr double, ptr %invariant.gep77, i64 %indvars.iv.next71
  %27 = load double, ptr %gep78, align 8, !tbaa !5
  %28 = fneg double %26
  %29 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %28, double %27, double %storemerge63.us)
  store double %29, ptr %gep80, align 8, !tbaa !5
  %.not.not.us = icmp slt i64 %indvars.iv.next71, %indvars.iv74
  br i1 %.not.not.us, label %.lr.ph.us, label %._crit_edge.us, !llvm.loop !9

30:                                               ; preds = %17
  %31 = load double, ptr %13, align 8, !tbaa !5
  %32 = fdiv double 1.000000e+00, %31
  store double %32, ptr %14, align 8, !tbaa !5
  br label %34

33:                                               ; preds = %15
  %gep82 = getelementptr double, ptr %invariant.gep81, i64 %indvars.iv
  store double 0.000000e+00, ptr %gep82, align 8, !tbaa !5
  br label %34

34:                                               ; preds = %33, %30, %._crit_edge.us
  %indvars.iv.next = add nsw i64 %indvars.iv, -1
  %35 = icmp sgt i64 %indvars.iv, 0
  br i1 %35, label %15, label %._crit_edge67.us, !llvm.loop !11

._crit_edge67.us:                                 ; preds = %34
  %indvars.iv.next75 = add nsw i64 %indvars.iv74, -1
  %36 = icmp sgt i64 %indvars.iv74, 0
  br i1 %36, label %.preheader.us, label %._crit_edge69, !llvm.loop !12

._crit_edge69:                                    ; preds = %._crit_edge67.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