; LLVM IR from robertklee/C-Optimization-DCT :: src/dct (loeffler_2d_fixed)

; 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: nounwind uwtable
define dso_local void @butterfly_2d_fixed(i16 noundef signext %0, i16 noundef signext %1, ptr noundef %2, ptr noundef %3, i8 noundef zeroext %4) #0 {
  %6 = alloca i16, align 2
  %7 = alloca i16, align 2
  %8 = alloca ptr, align 8
  %9 = alloca ptr, align 8
  %10 = alloca i8, align 1
  %11 = alloca i32, align 4
  store i16 %0, ptr %6, align 2, !tbaa !5
  store i16 %1, ptr %7, align 2, !tbaa !5
  store ptr %2, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  store ptr %3, ptr %9, align 8, !tbaa !9
  store i8 %4, ptr %10, align 1, !tbaa !11
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #2
  %12 = load i8, ptr %10, align 1, !tbaa !11
  %13 = zext i8 %12 to i32
  switch i32 %13, label %89 [
    i32 1, label %14
    i32 3, label %39
    i32 6, label %64
  ]

14:                                               ; preds = %5
  %15 = load i16, ptr %6, align 2, !tbaa !5
  %16 = sext i16 %15 to i32
  %17 = load i16, ptr %7, align 2, !tbaa !5
  %18 = sext i16 %17 to i32
  %19 = add nsw i32 %16, %18
  %20 = mul nsw i32 126, %19
  store i32 %20, ptr %11, align 4, !tbaa !12
  %21 = load i16, ptr %7, align 2, !tbaa !5
  %22 = sext i16 %21 to i32
  %23 = mul nsw i32 -101, %22
  %24 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !12
  %25 = add nsw i32 %23, %24
  %26 = add nsw i32 %25, 64
  %27 = ashr i32 %26, 7
  %28 = trunc i32 %27 to i16
  %29 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  store i16 %28, ptr %29, align 2, !tbaa !5
  %30 = load i16, ptr %6, align 2, !tbaa !5
  %31 = sext i16 %30 to i32
  %32 = mul nsw i32 -151, %31
  %33 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !12
  %34 = add nsw i32 %32, %33
  %35 = add nsw i32 %34, 64
  %36 = ashr i32 %35, 7
  %37 = trunc i32 %36 to i16
  %38 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !9
  store i16 %37, ptr %38, align 2, !tbaa !5
  br label %89

39:                                               ; preds = %5
  %40 = load i16, ptr %6, align 2, !tbaa !5
  %41 = sext i16 %40 to i32
  %42 = load i16, ptr %7, align 2, !tbaa !5
  %43 = sext i16 %42 to i32
  %44 = add nsw i32 %41, %43
  %45 = mul nsw i32 106, %44
  store i32 %45, ptr %11, align 4, !tbaa !12
  %46 = load i16, ptr %7, align 2, !tbaa !5
  %47 = sext i16 %46 to i32
  %48 = mul nsw i32 -35, %47
  %49 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !12
  %50 = add nsw i32 %48, %49
  %51 = add nsw i32 %50, 64
  %52 = ashr i32 %51, 7
  %53 = trunc i32 %52 to i16
  %54 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  store i16 %53, ptr %54, align 2, !tbaa !5
  %55 = load i16, ptr %6, align 2, !tbaa !5
  %56 = sext i16 %55 to i32
  %57 = mul nsw i32 -178, %56
  %58 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !12
  %59 = add nsw i32 %57, %58
  %60 = add nsw i32 %59, 64
  %61 = ashr i32 %60, 7
  %62 = trunc i32 %61 to i16
  %63 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !9
  store i16 %62, ptr %63, align 2, !tbaa !5
  br label %89

64:                                               ; preds = %5
  %65 = load i16, ptr %6, align 2, !tbaa !5
  %66 = sext i16 %65 to i32
  %67 = load i16, ptr %7, align 2, !tbaa !5
  %68 = sext i16 %67 to i32
  %69 = add nsw i32 %66, %68
  %70 = mul nsw i32 69, %69
  store i32 %70, ptr %11, align 4, !tbaa !12
  %71 = load i16, ptr %7, align 2, !tbaa !5
  %72 = sext i16 %71 to i32
  %73 = mul nsw i32 98, %72
  %74 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !12
  %75 = add nsw i32 %73, %74
  %76 = add nsw i32 %75, 64
  %77 = ashr i32 %76, 7
  %78 = trunc i32 %77 to i16
  %79 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  store i16 %78, ptr %79, align 2, !tbaa !5
  %80 = load i16, ptr %6, align 2, !tbaa !5
  %81 = sext i16 %80 to i32
  %82 = mul nsw i32 -237, %81
  %83 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !12
  %84 = add nsw i32 %82, %83
  %85 = add nsw i32 %84, 64
  %86 = ashr i32 %85, 7
  %87 = trunc i32 %86 to i16
  %88 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !9
  store i16 %87, ptr %88, align 2, !tbaa !5
  br label %89

89:                                               ; preds = %64, %39, %14, %5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #2
  ret void
}

; 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

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 = !{!"short", !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 = !{!7, !7, i64 0}
!12 = !{!13, !13, i64 0}
!13 = !{!"int", !7, i64 0}


; 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 nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(argmem: write) uwtable
define dso_local void @butterfly_2d_fixed(i16 noundef signext %0, i16 noundef signext %1, ptr nocapture noundef writeonly %2, ptr nocapture noundef writeonly %3, i8 noundef zeroext %4) local_unnamed_addr #0 {
  switch i8 %4, label %21 [
    i8 1, label %.sink.split
    i8 3, label %6
    i8 6, label %7
  ]

6:                                                ; preds = %5
  br label %.sink.split

7:                                                ; preds = %5
  br label %.sink.split

.sink.split:                                      ; preds = %5, %6, %7
  %.sink37 = phi i32 [ 69, %7 ], [ 106, %6 ], [ 126, %5 ]
  %.sink35 = phi i32 [ 98, %7 ], [ 8388573, %6 ], [ 8388507, %5 ]
  %.sink27 = phi i32 [ 8388371, %7 ], [ 8388430, %6 ], [ 8388457, %5 ]
  %8 = sext i16 %0 to i32
  %9 = sext i16 %1 to i32
  %10 = add nsw i32 %9, %8
  %11 = mul nsw i32 %10, %.sink37
  %12 = mul i32 %.sink35, %9
  %13 = add nsw i32 %11, 64
  %14 = add i32 %13, %12
  %15 = lshr i32 %14, 7
  %16 = trunc i32 %15 to i16
  store i16 %16, ptr %2, align 2, !tbaa !5
  %17 = mul i32 %.sink27, %8
  %18 = add i32 %13, %17
  %19 = lshr i32 %18, 7
  %20 = trunc i32 %19 to i16
  store i16 %20, ptr %3, align 2, !tbaa !5
  br label %21

21:                                               ; preds = %.sink.split, %5
  ret void
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(argmem: write) 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 = !{!"short", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass