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

; 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"

@cos_lookup = external dso_local constant [32 x double], align 16

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local void @dct_naive(ptr noundef %0, ptr noundef %1) #0 {
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca double, align 8
  %10 = alloca double, align 8
  %11 = alloca double, align 8
  %12 = alloca double, align 8
  %13 = alloca double, align 8
  %14 = alloca double, align 8
  %15 = alloca double, align 8
  store ptr %0, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, 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
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #3
  store i32 0, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %16

16:                                               ; preds = %112, %2
  %17 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %18 = icmp slt i32 %17, 8
  br i1 %18, label %19, label %115

19:                                               ; preds = %16
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %9) #3
  %20 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %21 = icmp eq i32 %20, 0
  %22 = zext i1 %21 to i64
  %23 = select i1 %21, double 0x3FE6A09E667F3BCD, double 1.000000e+00
  store double %23, ptr %9, align 8, !tbaa !11
  store i32 0, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %24

24:                                               ; preds = %108, %19
  %25 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %26 = icmp slt i32 %25, 8
  br i1 %26, label %27, label %111

27:                                               ; preds = %24
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %10) #3
  %28 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %29 = icmp eq i32 %28, 0
  %30 = zext i1 %29 to i64
  %31 = select i1 %29, double 0x3FE6A09E667F3BCD, double 1.000000e+00
  store double %31, ptr %10, align 8, !tbaa !11
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %11) #3
  store double 0.000000e+00, ptr %11, align 8, !tbaa !11
  store i32 0, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %32

32:                                               ; preds = %80, %27
  %33 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %34 = icmp slt i32 %33, 8
  br i1 %34, label %35, label %83

35:                                               ; preds = %32
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %12) #3
  store double 0.000000e+00, ptr %12, align 8, !tbaa !11
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %13) #3
  %36 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %37 = mul nsw i32 2, %36
  %38 = add nsw i32 %37, 1
  %39 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %40 = mul nsw i32 %38, %39
  %41 = srem i32 %40, 32
  %42 = sext i32 %41 to i64
  %43 = getelementptr inbounds [32 x double], ptr @cos_lookup, i64 0, i64 %42
  %44 = load double, ptr %43, align 8, !tbaa !11
  store double %44, ptr %13, align 8, !tbaa !11
  store i32 0, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %45

45:                                               ; preds = %73, %35
  %46 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %47 = icmp slt i32 %46, 8
  br i1 %47, label %48, label %76

48:                                               ; preds = %45
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %14) #3
  %49 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %50 = mul nsw i32 2, %49
  %51 = add nsw i32 %50, 1
  %52 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %53 = mul nsw i32 %51, %52
  %54 = srem i32 %53, 32
  %55 = sext i32 %54 to i64
  %56 = getelementptr inbounds [32 x double], ptr @cos_lookup, i64 0, i64 %55
  %57 = load double, ptr %56, align 8, !tbaa !11
  store double %57, ptr %14, align 8, !tbaa !11
  %58 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %59 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %60 = sext i32 %59 to i64
  %61 = getelementptr inbounds [8 x i8], ptr %58, i64 %60
  %62 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %63 = sext i32 %62 to i64
  %64 = getelementptr inbounds [8 x i8], ptr %61, i64 0, i64 %63
  %65 = load i8, ptr %64, align 1, !tbaa !13
  %66 = sext i8 %65 to i32
  %67 = sitofp i32 %66 to double
  %68 = load double, ptr %13, align 8, !tbaa !11
  %69 = fmul double %67, %68
  %70 = load double, ptr %14, align 8, !tbaa !11
  %71 = load double, ptr %12, align 8, !tbaa !11
  %72 = call double @llvm.fmuladd.f64(double %69, double %70, double %71)
  store double %72, ptr %12, align 8, !tbaa !11
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %14) #3
  br label %73

73:                                               ; preds = %48
  %74 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %75 = add nsw i32 %74, 1
  store i32 %75, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %45, !llvm.loop !14

76:                                               ; preds = %45
  %77 = load double, ptr %12, align 8, !tbaa !11
  %78 = load double, ptr %11, align 8, !tbaa !11
  %79 = fadd double %78, %77
  store double %79, ptr %11, align 8, !tbaa !11
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %13) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %12) #3
  br label %80

80:                                               ; preds = %76
  %81 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %82 = add nsw i32 %81, 1
  store i32 %82, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %32, !llvm.loop !16

83:                                               ; preds = %32
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %15) #3
  %84 = load double, ptr %9, align 8, !tbaa !11
  %85 = load double, ptr %10, align 8, !tbaa !11
  %86 = fmul double %84, %85
  %87 = load double, ptr %11, align 8, !tbaa !11
  %88 = fmul double %86, %87
  %89 = fdiv double %88, 4.000000e+00
  store double %89, ptr %15, align 8, !tbaa !11
  %90 = load double, ptr %15, align 8, !tbaa !11
  %91 = fcmp oge double %90, 0.000000e+00
  br i1 %91, label %92, label %95

92:                                               ; preds = %83
  %93 = load double, ptr %15, align 8, !tbaa !11
  %94 = fadd double %93, 5.000000e-01
  br label %98

95:                                               ; preds = %83
  %96 = load double, ptr %15, align 8, !tbaa !11
  %97 = fsub double %96, 5.000000e-01
  br label %98

98:                                               ; preds = %95, %92
  %99 = phi double [ %94, %92 ], [ %97, %95 ]
  %100 = fptosi double %99 to i16
  %101 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %102 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %103 = sext i32 %102 to i64
  %104 = getelementptr inbounds [8 x i16], ptr %101, i64 %103
  %105 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %106 = sext i32 %105 to i64
  %107 = getelementptr inbounds [8 x i16], ptr %104, i64 0, i64 %106
  store i16 %100, ptr %107, align 2, !tbaa !17
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %15) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %11) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %10) #3
  br label %108

108:                                              ; preds = %98
  %109 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %110 = add nsw i32 %109, 1
  store i32 %110, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %24, !llvm.loop !19

111:                                              ; preds = %24
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %9) #3
  br label %112

112:                                              ; preds = %111
  %113 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %114 = add nsw i32 %113, 1
  store i32 %114, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %16, !llvm.loop !20

115:                                              ; preds = %16
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #3
  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 4, ptr %5) #3
  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 speculatable willreturn memory(none)
declare double @llvm.fmuladd.f64(double, double, double) #2

; 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 = { nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none) }
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 = !{!"any pointer", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"int", !7, i64 0}
!11 = !{!12, !12, i64 0}
!12 = !{!"double", !7, i64 0}
!13 = !{!7, !7, i64 0}
!14 = distinct !{!14, !15}
!15 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!16 = distinct !{!16, !15}
!17 = !{!18, !18, i64 0}
!18 = !{!"short", !7, i64 0}
!19 = distinct !{!19, !15}
!20 = distinct !{!20, !15}


; 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"

@cos_lookup = external dso_local local_unnamed_addr constant [32 x double], align 16

; Function Attrs: nofree norecurse nosync nounwind memory(argmem: readwrite) uwtable
define dso_local void @dct_naive(ptr nocapture noundef readonly %0, ptr nocapture noundef writeonly %1) local_unnamed_addr #0 {
  br label %3

3:                                                ; preds = %2, %94
  %indvars.iv48 = phi i64 [ 0, %2 ], [ %indvars.iv.next49, %94 ]
  %4 = icmp eq i64 %indvars.iv48, 0
  %5 = select i1 %4, double 0x3FE6A09E667F3BCD, double 1.000000e+00
  br label %6

6:                                                ; preds = %3, %85
  %indvars.iv44 = phi i64 [ 0, %3 ], [ %indvars.iv.next45, %85 ]
  %7 = icmp eq i64 %indvars.iv44, 0
  %8 = getelementptr inbounds [32 x double], ptr @cos_lookup, i64 0, i64 %indvars.iv44
  %.pre = load double, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %9 = mul i64 %indvars.iv44, 3
  %10 = and i64 %9, 31
  %11 = getelementptr inbounds [32 x double], ptr @cos_lookup, i64 0, i64 %10
  %12 = load double, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  %13 = mul i64 %indvars.iv44, 5
  %14 = and i64 %13, 31
  %15 = getelementptr inbounds [32 x double], ptr @cos_lookup, i64 0, i64 %14
  %16 = load double, ptr %15, align 8, !tbaa !5
  %17 = mul i64 %indvars.iv44, 7
  %18 = and i64 %17, 31
  %19 = getelementptr inbounds [32 x double], ptr @cos_lookup, i64 0, i64 %18
  %20 = load double, ptr %19, align 8, !tbaa !5
  %21 = mul i64 %indvars.iv44, 9
  %22 = and i64 %21, 31
  %23 = getelementptr inbounds [32 x double], ptr @cos_lookup, i64 0, i64 %22
  %24 = load double, ptr %23, align 8, !tbaa !5
  %25 = mul i64 %indvars.iv44, 11
  %26 = and i64 %25, 31
  %27 = getelementptr inbounds [32 x double], ptr @cos_lookup, i64 0, i64 %26
  %28 = load double, ptr %27, align 8, !tbaa !5
  %29 = mul i64 %indvars.iv44, 13
  %30 = and i64 %29, 31
  %31 = getelementptr inbounds [32 x double], ptr @cos_lookup, i64 0, i64 %30
  %32 = load double, ptr %31, align 8, !tbaa !5
  %33 = mul i64 %indvars.iv44, 15
  %34 = and i64 %33, 31
  %35 = getelementptr inbounds [32 x double], ptr @cos_lookup, i64 0, i64 %34
  %36 = load double, ptr %35, align 8, !tbaa !5
  br label %37

37:                                               ; preds = %6, %37
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %6 ], [ %indvars.iv.next, %37 ]
  %.03337 = phi double [ 0.000000e+00, %6 ], [ %84, %37 ]
  %38 = shl nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %39 = or disjoint i64 %38, 1
  %40 = mul nuw nsw i64 %39, %indvars.iv48
  %41 = and i64 %40, 31
  %42 = getelementptr inbounds [32 x double], ptr @cos_lookup, i64 0, i64 %41
  %43 = load double, ptr %42, align 8, !tbaa !5
  %44 = getelementptr inbounds [8 x i8], ptr %0, i64 %indvars.iv, i64 0
  %45 = load i8, ptr %44, align 1, !tbaa !9
  %46 = sitofp i8 %45 to double
  %47 = fmul double %43, %46
  %48 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %47, double %.pre, double 0.000000e+00)
  %49 = getelementptr inbounds [8 x i8], ptr %0, i64 %indvars.iv, i64 1
  %50 = load i8, ptr %49, align 1, !tbaa !9
  %51 = sitofp i8 %50 to double
  %52 = fmul double %43, %51
  %53 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %52, double %12, double %48)
  %54 = getelementptr inbounds [8 x i8], ptr %0, i64 %indvars.iv, i64 2
  %55 = load i8, ptr %54, align 1, !tbaa !9
  %56 = sitofp i8 %55 to double
  %57 = fmul double %43, %56
  %58 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %57, double %16, double %53)
  %59 = getelementptr inbounds [8 x i8], ptr %0, i64 %indvars.iv, i64 3
  %60 = load i8, ptr %59, align 1, !tbaa !9
  %61 = sitofp i8 %60 to double
  %62 = fmul double %43, %61
  %63 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %62, double %20, double %58)
  %64 = getelementptr inbounds [8 x i8], ptr %0, i64 %indvars.iv, i64 4
  %65 = load i8, ptr %64, align 1, !tbaa !9
  %66 = sitofp i8 %65 to double
  %67 = fmul double %43, %66
  %68 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %67, double %24, double %63)
  %69 = getelementptr inbounds [8 x i8], ptr %0, i64 %indvars.iv, i64 5
  %70 = load i8, ptr %69, align 1, !tbaa !9
  %71 = sitofp i8 %70 to double
  %72 = fmul double %43, %71
  %73 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %72, double %28, double %68)
  %74 = getelementptr inbounds [8 x i8], ptr %0, i64 %indvars.iv, i64 6
  %75 = load i8, ptr %74, align 1, !tbaa !9
  %76 = sitofp i8 %75 to double
  %77 = fmul double %43, %76
  %78 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %77, double %32, double %73)
  %79 = getelementptr inbounds [8 x i8], ptr %0, i64 %indvars.iv, i64 7
  %80 = load i8, ptr %79, align 1, !tbaa !9
  %81 = sitofp i8 %80 to double
  %82 = fmul double %43, %81
  %83 = tail call double @llvm.fmuladd.f64(double %82, double %36, double %78)
  %84 = fadd double %.03337, %83
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next, 8
  br i1 %exitcond.not, label %85, label %37, !llvm.loop !10

85:                                               ; preds = %37
  %86 = select i1 %7, double 0x3FE6A09E667F3BCD, double 1.000000e+00
  %87 = fmul double %5, %86
  %88 = fmul double %87, %84
  %89 = fmul double %88, 2.500000e-01
  %90 = fcmp oge double %89, 0.000000e+00
  %.v = select i1 %90, double 5.000000e-01, double -5.000000e-01
  %91 = fadd double %89, %.v
  %92 = fptosi double %91 to i16
  %93 = getelementptr inbounds [8 x i16], ptr %1, i64 %indvars.iv48, i64 %indvars.iv44
  store i16 %92, ptr %93, align 2, !tbaa !12
  %indvars.iv.next45 = add nuw nsw i64 %indvars.iv44, 1
  %exitcond47.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next45, 8
  br i1 %exitcond47.not, label %94, label %6, !llvm.loop !14

94:                                               ; preds = %85
  %indvars.iv.next49 = add nuw nsw i64 %indvars.iv48, 1
  %exitcond51.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next49, 8
  br i1 %exitcond51.not, label %95, label %3, !llvm.loop !15

95:                                               ; preds = %94
  ret void
}

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

attributes #0 = { nofree norecurse nosync nounwind memory(argmem: readwrite) 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 = { mustprogress nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none) }

!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 = !{!7, !7, i64 0}
!10 = distinct !{!10, !11}
!11 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!12 = !{!13, !13, i64 0}
!13 = !{!"short", !7, i64 0}
!14 = distinct !{!14, !11}
!15 = distinct !{!15, !11}


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