; LLVM IR from MakeContributions/DSA :: algorithms/CPlusPlus/Searching/sqrt-monotonic-binary-search.ll (Z11square_rootii)

; 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: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef float @_Z11square_rootii(i32 noundef %0, i32 noundef %1) #0 {
  %3 = alloca float, align 4
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca float, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca i32, align 4
  %11 = alloca float, align 4
  %12 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  store i32 0, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  %13 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  store i32 %13, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  store float -1.000000e+00, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  br label %14

14:                                               ; preds = %46, %2
  %15 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %16 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %17 = icmp sle i32 %15, %16
  br i1 %17, label %18, label %47

18:                                               ; preds = %14
  %19 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %20 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %21 = add nsw i32 %19, %20
  %22 = sdiv i32 %21, 2
  store i32 %22, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %23 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %24 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %25 = mul nsw i32 %23, %24
  %26 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %27 = icmp eq i32 %25, %26
  br i1 %27, label %28, label %31

28:                                               ; preds = %18
  %29 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %30 = sitofp i32 %29 to float
  store float %30, ptr %3, align 4
  store i32 1, ptr %10, align 4
  br label %76

31:                                               ; preds = %18
  %32 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %33 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %34 = mul nsw i32 %32, %33
  %35 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %36 = icmp slt i32 %34, %35
  br i1 %36, label %37, label %42

37:                                               ; preds = %31
  %38 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %39 = add nsw i32 %38, 1
  store i32 %39, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %40 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %41 = sitofp i32 %40 to float
  store float %41, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %45

42:                                               ; preds = %31
  %43 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %44 = sub nsw i32 %43, 1
  store i32 %44, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %45

45:                                               ; preds = %42, %37
  br label %46

46:                                               ; preds = %45
  br label %14, !llvm.loop !11

47:                                               ; preds = %14
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #2
  store float 0x3FB99999A0000000, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #2
  store i32 1, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  br label %48

48:                                               ; preds = %71, %47
  %49 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %50 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %51 = icmp sle i32 %49, %50
  br i1 %51, label %53, label %52

52:                                               ; preds = %48
  store i32 4, ptr %10, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #2
  br label %74

53:                                               ; preds = %48
  br label %54

54:                                               ; preds = %61, %53
  %55 = load float, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %56 = load float, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %57 = fmul float %55, %56
  %58 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %59 = sitofp i32 %58 to float
  %60 = fcmp ole float %57, %59
  br i1 %60, label %61, label %65

61:                                               ; preds = %54
  %62 = load float, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %63 = load float, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %64 = fadd float %62, %63
  store float %64, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %54, !llvm.loop !13

65:                                               ; preds = %54
  %66 = load float, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %67 = load float, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %68 = fsub float %66, %67
  store float %68, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %69 = load float, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %70 = fdiv float %69, 1.000000e+01
  store float %70, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  br label %71

71:                                               ; preds = %65
  %72 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %73 = add nsw i32 %72, 1
  store i32 %73, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  br label %48, !llvm.loop !14

74:                                               ; preds = %52
  %75 = load float, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  store float %75, ptr %3, align 4
  store i32 1, ptr %10, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #2
  br label %76

76:                                               ; preds = %74, %28
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  %77 = load float, ptr %3, align 4
  ret float %77
}

; 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 = { mustprogress 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 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"float", !7, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = distinct !{!13, !12}
!14 = distinct !{!14, !12}


; 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(none) uwtable
define dso_local noundef float @_Z11square_rootii(i32 noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %.not39 = icmp slt i32 %0, 0
  br i1 %.not39, label %.preheader37, label %.lr.ph

.preheader37:                                     ; preds = %11, %2
  %.029.lcssa = phi float [ -1.000000e+00, %2 ], [ %.1, %11 ]
  %.not3646 = icmp slt i32 %1, 1
  br i1 %.not3646, label %.loopexit, label %.preheader.lr.ph

.preheader.lr.ph:                                 ; preds = %.preheader37
  %3 = sitofp i32 %0 to float
  %xtraiter = and i32 %1, 1
  %4 = icmp eq i32 %1, 1
  br i1 %4, label %.loopexit.loopexit.unr-lcssa, label %.preheader.lr.ph.new

.preheader.lr.ph.new:                             ; preds = %.preheader.lr.ph
  %unroll_iter = and i32 %1, 2147483646
  br label %.preheader

.lr.ph:                                           ; preds = %2, %11
  %.02942 = phi float [ %.1, %11 ], [ -1.000000e+00, %2 ]
  %.03041 = phi i32 [ %.131, %11 ], [ %0, %2 ]
  %.03240 = phi i32 [ %.133, %11 ], [ 0, %2 ]
  %5 = add nuw nsw i32 %.03041, %.03240
  %6 = lshr i32 %5, 1
  %7 = mul nuw nsw i32 %6, %6
  %8 = icmp eq i32 %7, %0
  br i1 %8, label %9, label %11

9:                                                ; preds = %.lr.ph
  %10 = uitofp nneg i32 %6 to float
  br label %.loopexit

11:                                               ; preds = %.lr.ph
  %12 = icmp slt i32 %7, %0
  %13 = add nuw nsw i32 %6, 1
  %14 = uitofp nneg i32 %6 to float
  %15 = add nsw i32 %6, -1
  %.133 = select i1 %12, i32 %13, i32 %.03240
  %.131 = select i1 %12, i32 %.03041, i32 %15
  %.1 = select i1 %12, float %14, float %.02942
  %.not = icmp sgt i32 %.133, %.131
  br i1 %.not, label %.preheader37, label %.lr.ph, !llvm.loop !5

.preheader:                                       ; preds = %._crit_edge.1, %.preheader.lr.ph.new
  %.02748 = phi float [ 0x3FB99999A0000000, %.preheader.lr.ph.new ], [ %29, %._crit_edge.1 ]
  %.247 = phi float [ %.029.lcssa, %.preheader.lr.ph.new ], [ %28, %._crit_edge.1 ]
  %niter = phi i32 [ 0, %.preheader.lr.ph.new ], [ %niter.next.1, %._crit_edge.1 ]
  %16 = fmul float %.247, %.247
  %17 = fcmp ugt float %16, %3
  br i1 %17, label %._crit_edge, label %.lr.ph44

.lr.ph44:                                         ; preds = %.preheader, %.lr.ph44
  %.343 = phi float [ %18, %.lr.ph44 ], [ %.247, %.preheader ]
  %18 = fadd float %.02748, %.343
  %19 = fmul float %18, %18
  %20 = fcmp ugt float %19, %3
  br i1 %20, label %._crit_edge, label %.lr.ph44, !llvm.loop !7

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph44, %.preheader
  %.3.lcssa = phi float [ %.247, %.preheader ], [ %18, %.lr.ph44 ]
  %21 = fsub float %.3.lcssa, %.02748
  %22 = fdiv float %.02748, 1.000000e+01
  %23 = fmul float %21, %21
  %24 = fcmp ugt float %23, %3
  br i1 %24, label %._crit_edge.1, label %.lr.ph44.1

.lr.ph44.1:                                       ; preds = %._crit_edge, %.lr.ph44.1
  %.343.1 = phi float [ %25, %.lr.ph44.1 ], [ %21, %._crit_edge ]
  %25 = fadd float %22, %.343.1
  %26 = fmul float %25, %25
  %27 = fcmp ugt float %26, %3
  br i1 %27, label %._crit_edge.1, label %.lr.ph44.1, !llvm.loop !7

._crit_edge.1:                                    ; preds = %.lr.ph44.1, %._crit_edge
  %.3.lcssa.1 = phi float [ %21, %._crit_edge ], [ %25, %.lr.ph44.1 ]
  %28 = fsub float %.3.lcssa.1, %22
  %29 = fdiv float %22, 1.000000e+01
  %niter.next.1 = add i32 %niter, 2
  %niter.ncmp.1 = icmp eq i32 %niter.next.1, %unroll_iter
  br i1 %niter.ncmp.1, label %.loopexit.loopexit.unr-lcssa, label %.preheader, !llvm.loop !8

.loopexit.loopexit.unr-lcssa:                     ; preds = %._crit_edge.1, %.preheader.lr.ph
  %.lcssa60.ph = phi float [ poison, %.preheader.lr.ph ], [ %28, %._crit_edge.1 ]
  %.02748.unr = phi float [ 0x3FB99999A0000000, %.preheader.lr.ph ], [ %29, %._crit_edge.1 ]
  %.247.unr = phi float [ %.029.lcssa, %.preheader.lr.ph ], [ %28, %._crit_edge.1 ]
  %lcmp.mod.not = icmp eq i32 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %.loopexit, label %.preheader.epil

.preheader.epil:                                  ; preds = %.loopexit.loopexit.unr-lcssa
  %30 = fmul float %.247.unr, %.247.unr
  %31 = fcmp ugt float %30, %3
  br i1 %31, label %._crit_edge.epil, label %.lr.ph44.epil

.lr.ph44.epil:                                    ; preds = %.preheader.epil, %.lr.ph44.epil
  %.343.epil = phi float [ %32, %.lr.ph44.epil ], [ %.247.unr, %.preheader.epil ]
  %32 = fadd float %.02748.unr, %.343.epil
  %33 = fmul float %32, %32
  %34 = fcmp ugt float %33, %3
  br i1 %34, label %._crit_edge.epil, label %.lr.ph44.epil, !llvm.loop !7

._crit_edge.epil:                                 ; preds = %.lr.ph44.epil, %.preheader.epil
  %.3.lcssa.epil = phi float [ %.247.unr, %.preheader.epil ], [ %32, %.lr.ph44.epil ]
  %35 = fsub float %.3.lcssa.epil, %.02748.unr
  br label %.loopexit

.loopexit:                                        ; preds = %._crit_edge.epil, %.loopexit.loopexit.unr-lcssa, %.preheader37, %9
  %.028 = phi float [ %10, %9 ], [ %.029.lcssa, %.preheader37 ], [ %.lcssa60.ph, %.loopexit.loopexit.unr-lcssa ], [ %35, %._crit_edge.epil ]
  ret float %.028
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(none) 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 = distinct !{!5, !6}
!6 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!7 = distinct !{!7, !6}
!8 = distinct !{!8, !6}


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