; LLVM IR from CactiLab/Sherloc-Cortex-M-CFVD :: Sherloc_runtime/evaluation/src/matmult_int (matmult_int)

; 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"

@ResultArray = external dso_local global [20 x [20 x i64]], align 16
@__const.verify_benchmark_matmult_int.exp = external hidden unnamed_addr constant [20 x [20 x i64]], align 16

; 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: nounwind uwtable
define dso_local i32 @verify_benchmark_matmult_int(i32 noundef %0) #1 {
  %2 = alloca i32, align 4
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca [20 x [20 x i64]], align 16
  %7 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %4) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 3200, ptr %6) #3
  call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr align 16 %6, ptr align 16 @__const.verify_benchmark_matmult_int.exp, i64 3200, i1 false)
  store i32 0, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %8

8:                                                ; preds = %37, %1
  %9 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %10 = icmp slt i32 %9, 20
  br i1 %10, label %11, label %40

11:                                               ; preds = %8
  store i32 0, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  br label %12

12:                                               ; preds = %33, %11
  %13 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %14 = icmp slt i32 %13, 20
  br i1 %14, label %15, label %36

15:                                               ; preds = %12
  %16 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %17 = sext i32 %16 to i64
  %18 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i64]], ptr @ResultArray, i64 0, i64 %17
  %19 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %20 = sext i32 %19 to i64
  %21 = getelementptr inbounds [20 x i64], ptr %18, i64 0, i64 %20
  %22 = load i64, ptr %21, align 8, !tbaa !9
  %23 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %24 = sext i32 %23 to i64
  %25 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i64]], ptr %6, i64 0, i64 %24
  %26 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %27 = sext i32 %26 to i64
  %28 = getelementptr inbounds [20 x i64], ptr %25, i64 0, i64 %27
  %29 = load i64, ptr %28, align 8, !tbaa !9
  %30 = icmp ne i64 %22, %29
  br i1 %30, label %31, label %32

31:                                               ; preds = %15
  store i32 0, ptr %2, align 4
  store i32 1, ptr %7, align 4
  br label %41

32:                                               ; preds = %15
  br label %33

33:                                               ; preds = %32
  %34 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %35 = add nsw i32 %34, 1
  store i32 %35, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  br label %12, !llvm.loop !11

36:                                               ; preds = %12
  br label %37

37:                                               ; preds = %36
  %38 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %39 = add nsw i32 %38, 1
  store i32 %39, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %8, !llvm.loop !13

40:                                               ; preds = %8
  store i32 1, ptr %2, align 4
  store i32 1, ptr %7, align 4
  br label %41

41:                                               ; preds = %40, %31
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 3200, ptr %6) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %4) #3
  %42 = load i32, ptr %2, align 4
  ret i32 %42
}

; Function Attrs: nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr noalias nocapture writeonly, ptr noalias nocapture readonly, i64, i1 immarg) #2

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { 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 #2 = { nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
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 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"long", !7, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = distinct !{!13, !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"

@ResultArray = external dso_local local_unnamed_addr global [20 x [20 x i64]], align 16
@__const.verify_benchmark_matmult_int.exp = external hidden unnamed_addr constant [20 x [20 x i64]], align 16

; Function Attrs: nofree norecurse nosync nounwind memory(read, argmem: none, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local range(i32 0, 2) i32 @verify_benchmark_matmult_int(i32 noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  br label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %1, %101
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %1 ], [ %indvars.iv.next, %101 ]
  %2 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i64]], ptr @ResultArray, i64 0, i64 %indvars.iv, i64 0
  %3 = load i64, ptr %2, align 16, !tbaa !5
  %4 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i64]], ptr @__const.verify_benchmark_matmult_int.exp, i64 0, i64 %indvars.iv, i64 0
  %5 = load i64, ptr %4, align 16, !tbaa !5
  %.not = icmp eq i64 %3, %5
  br i1 %.not, label %6, label %.loopexit

6:                                                ; preds = %.preheader
  %7 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i64]], ptr @ResultArray, i64 0, i64 %indvars.iv, i64 1
  %8 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %9 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i64]], ptr @__const.verify_benchmark_matmult_int.exp, i64 0, i64 %indvars.iv, i64 1
  %10 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %.not.1 = icmp eq i64 %8, %10
  br i1 %.not.1, label %11, label %.loopexit

11:                                               ; preds = %6
  %12 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i64]], ptr @ResultArray, i64 0, i64 %indvars.iv, i64 2
  %13 = load i64, ptr %12, align 16, !tbaa !5
  %14 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i64]], ptr @__const.verify_benchmark_matmult_int.exp, i64 0, i64 %indvars.iv, i64 2
  %15 = load i64, ptr %14, align 16, !tbaa !5
  %.not.2 = icmp eq i64 %13, %15
  br i1 %.not.2, label %16, label %.loopexit

16:                                               ; preds = %11
  %17 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i64]], ptr @ResultArray, i64 0, i64 %indvars.iv, i64 3
  %18 = load i64, ptr %17, align 8, !tbaa !5
  %19 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i64]], ptr @__const.verify_benchmark_matmult_int.exp, i64 0, i64 %indvars.iv, i64 3
  %20 = load i64, ptr %19, align 8, !tbaa !5
  %.not.3 = icmp eq i64 %18, %20
  br i1 %.not.3, label %21, label %.loopexit

21:                                               ; preds = %16
  %22 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i64]], ptr @ResultArray, i64 0, i64 %indvars.iv, i64 4
  %23 = load i64, ptr %22, align 16, !tbaa !5
  %24 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i64]], ptr @__const.verify_benchmark_matmult_int.exp, i64 0, i64 %indvars.iv, i64 4
  %25 = load i64, ptr %24, align 16, !tbaa !5
  %.not.4 = icmp eq i64 %23, %25
  br i1 %.not.4, label %26, label %.loopexit

26:                                               ; preds = %21
  %27 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i64]], ptr @ResultArray, i64 0, i64 %indvars.iv, i64 5
  %28 = load i64, ptr %27, align 8, !tbaa !5
  %29 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i64]], ptr @__const.verify_benchmark_matmult_int.exp, i64 0, i64 %indvars.iv, i64 5
  %30 = load i64, ptr %29, align 8, !tbaa !5
  %.not.5 = icmp eq i64 %28, %30
  br i1 %.not.5, label %31, label %.loopexit

31:                                               ; preds = %26
  %32 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i64]], ptr @ResultArray, i64 0, i64 %indvars.iv, i64 6
  %33 = load i64, ptr %32, align 16, !tbaa !5
  %34 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i64]], ptr @__const.verify_benchmark_matmult_int.exp, i64 0, i64 %indvars.iv, i64 6
  %35 = load i64, ptr %34, align 16, !tbaa !5
  %.not.6 = icmp eq i64 %33, %35
  br i1 %.not.6, label %36, label %.loopexit

36:                                               ; preds = %31
  %37 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i64]], ptr @ResultArray, i64 0, i64 %indvars.iv, i64 7
  %38 = load i64, ptr %37, align 8, !tbaa !5
  %39 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i64]], ptr @__const.verify_benchmark_matmult_int.exp, i64 0, i64 %indvars.iv, i64 7
  %40 = load i64, ptr %39, align 8, !tbaa !5
  %.not.7 = icmp eq i64 %38, %40
  br i1 %.not.7, label %41, label %.loopexit

41:                                               ; preds = %36
  %42 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i64]], ptr @ResultArray, i64 0, i64 %indvars.iv, i64 8
  %43 = load i64, ptr %42, align 16, !tbaa !5
  %44 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i64]], ptr @__const.verify_benchmark_matmult_int.exp, i64 0, i64 %indvars.iv, i64 8
  %45 = load i64, ptr %44, align 16, !tbaa !5
  %.not.8 = icmp eq i64 %43, %45
  br i1 %.not.8, label %46, label %.loopexit

46:                                               ; preds = %41
  %47 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i64]], ptr @ResultArray, i64 0, i64 %indvars.iv, i64 9
  %48 = load i64, ptr %47, align 8, !tbaa !5
  %49 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i64]], ptr @__const.verify_benchmark_matmult_int.exp, i64 0, i64 %indvars.iv, i64 9
  %50 = load i64, ptr %49, align 8, !tbaa !5
  %.not.9 = icmp eq i64 %48, %50
  br i1 %.not.9, label %51, label %.loopexit

51:                                               ; preds = %46
  %52 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i64]], ptr @ResultArray, i64 0, i64 %indvars.iv, i64 10
  %53 = load i64, ptr %52, align 16, !tbaa !5
  %54 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i64]], ptr @__const.verify_benchmark_matmult_int.exp, i64 0, i64 %indvars.iv, i64 10
  %55 = load i64, ptr %54, align 16, !tbaa !5
  %.not.10 = icmp eq i64 %53, %55
  br i1 %.not.10, label %56, label %.loopexit

56:                                               ; preds = %51
  %57 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i64]], ptr @ResultArray, i64 0, i64 %indvars.iv, i64 11
  %58 = load i64, ptr %57, align 8, !tbaa !5
  %59 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i64]], ptr @__const.verify_benchmark_matmult_int.exp, i64 0, i64 %indvars.iv, i64 11
  %60 = load i64, ptr %59, align 8, !tbaa !5
  %.not.11 = icmp eq i64 %58, %60
  br i1 %.not.11, label %61, label %.loopexit

61:                                               ; preds = %56
  %62 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i64]], ptr @ResultArray, i64 0, i64 %indvars.iv, i64 12
  %63 = load i64, ptr %62, align 16, !tbaa !5
  %64 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i64]], ptr @__const.verify_benchmark_matmult_int.exp, i64 0, i64 %indvars.iv, i64 12
  %65 = load i64, ptr %64, align 16, !tbaa !5
  %.not.12 = icmp eq i64 %63, %65
  br i1 %.not.12, label %66, label %.loopexit

66:                                               ; preds = %61
  %67 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i64]], ptr @ResultArray, i64 0, i64 %indvars.iv, i64 13
  %68 = load i64, ptr %67, align 8, !tbaa !5
  %69 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i64]], ptr @__const.verify_benchmark_matmult_int.exp, i64 0, i64 %indvars.iv, i64 13
  %70 = load i64, ptr %69, align 8, !tbaa !5
  %.not.13 = icmp eq i64 %68, %70
  br i1 %.not.13, label %71, label %.loopexit

71:                                               ; preds = %66
  %72 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i64]], ptr @ResultArray, i64 0, i64 %indvars.iv, i64 14
  %73 = load i64, ptr %72, align 16, !tbaa !5
  %74 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i64]], ptr @__const.verify_benchmark_matmult_int.exp, i64 0, i64 %indvars.iv, i64 14
  %75 = load i64, ptr %74, align 16, !tbaa !5
  %.not.14 = icmp eq i64 %73, %75
  br i1 %.not.14, label %76, label %.loopexit

76:                                               ; preds = %71
  %77 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i64]], ptr @ResultArray, i64 0, i64 %indvars.iv, i64 15
  %78 = load i64, ptr %77, align 8, !tbaa !5
  %79 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i64]], ptr @__const.verify_benchmark_matmult_int.exp, i64 0, i64 %indvars.iv, i64 15
  %80 = load i64, ptr %79, align 8, !tbaa !5
  %.not.15 = icmp eq i64 %78, %80
  br i1 %.not.15, label %81, label %.loopexit

81:                                               ; preds = %76
  %82 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i64]], ptr @ResultArray, i64 0, i64 %indvars.iv, i64 16
  %83 = load i64, ptr %82, align 16, !tbaa !5
  %84 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i64]], ptr @__const.verify_benchmark_matmult_int.exp, i64 0, i64 %indvars.iv, i64 16
  %85 = load i64, ptr %84, align 16, !tbaa !5
  %.not.16 = icmp eq i64 %83, %85
  br i1 %.not.16, label %86, label %.loopexit

86:                                               ; preds = %81
  %87 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i64]], ptr @ResultArray, i64 0, i64 %indvars.iv, i64 17
  %88 = load i64, ptr %87, align 8, !tbaa !5
  %89 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i64]], ptr @__const.verify_benchmark_matmult_int.exp, i64 0, i64 %indvars.iv, i64 17
  %90 = load i64, ptr %89, align 8, !tbaa !5
  %.not.17 = icmp eq i64 %88, %90
  br i1 %.not.17, label %91, label %.loopexit

91:                                               ; preds = %86
  %92 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i64]], ptr @ResultArray, i64 0, i64 %indvars.iv, i64 18
  %93 = load i64, ptr %92, align 16, !tbaa !5
  %94 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i64]], ptr @__const.verify_benchmark_matmult_int.exp, i64 0, i64 %indvars.iv, i64 18
  %95 = load i64, ptr %94, align 16, !tbaa !5
  %.not.18 = icmp eq i64 %93, %95
  br i1 %.not.18, label %96, label %.loopexit

96:                                               ; preds = %91
  %97 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i64]], ptr @ResultArray, i64 0, i64 %indvars.iv, i64 19
  %98 = load i64, ptr %97, align 8, !tbaa !5
  %99 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i64]], ptr @__const.verify_benchmark_matmult_int.exp, i64 0, i64 %indvars.iv, i64 19
  %100 = load i64, ptr %99, align 8, !tbaa !5
  %.not.19 = icmp eq i64 %98, %100
  br i1 %.not.19, label %101, label %.loopexit

101:                                              ; preds = %96
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next, 20
  br i1 %exitcond.not, label %.loopexit, label %.preheader, !llvm.loop !9

.loopexit:                                        ; preds = %101, %.preheader, %6, %11, %16, %21, %26, %31, %36, %41, %46, %51, %56, %61, %66, %71, %76, %81, %86, %91, %96
  %.010 = phi i32 [ 0, %96 ], [ 0, %91 ], [ 0, %86 ], [ 0, %81 ], [ 0, %76 ], [ 0, %71 ], [ 0, %66 ], [ 0, %61 ], [ 0, %56 ], [ 0, %51 ], [ 0, %46 ], [ 0, %41 ], [ 0, %36 ], [ 0, %31 ], [ 0, %26 ], [ 0, %21 ], [ 0, %16 ], [ 0, %11 ], [ 0, %6 ], [ 0, %.preheader ], [ 1, %101 ]
  ret i32 %.010
}

attributes #0 = { nofree norecurse nosync nounwind memory(read, argmem: none, inaccessiblemem: 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 = !{!6, !6, i64 0}
!6 = !{!"long", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,IndVarSimplifyPass,InferAlignmentPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,JumpThreadingPass,LICMPass,LoopInstSimplifyPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,PostOrderFunctionAttrsPass,SROAPass,SimplifyCFGPass