; LLVM IR from MakeContributions/DSA :: algorithms/C/maths/fibonacci-number/src (fib)

; 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: nounwind uwtable
define dso_local i32 @iter_log_fib(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 i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %3) #2
  store i32 0, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %4) #2
  store i32 1, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #2
  store i32 0, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  store i32 1, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %11

11:                                               ; preds = %57, %1
  %12 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %13 = icmp sgt i32 %12, 0
  br i1 %13, label %14, label %58

14:                                               ; preds = %11
  %15 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %16 = srem i32 %15, 2
  %17 = icmp eq i32 %16, 0
  br i1 %17, label %18, label %36

18:                                               ; preds = %14
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  %19 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  store i32 %19, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  %20 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  store i32 %20, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %21 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %22 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %23 = mul nsw i32 %21, %22
  %24 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %25 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %26 = mul nsw i32 %24, %25
  %27 = add nsw i32 %23, %26
  store i32 %27, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %28 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %29 = mul nsw i32 2, %28
  %30 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %31 = add nsw i32 %29, %30
  %32 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %33 = mul nsw i32 %31, %32
  store i32 %33, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %34 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %35 = sdiv i32 %34, 2
  store i32 %35, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  br label %57

36:                                               ; preds = %14
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  %37 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  store i32 %37, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  %38 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  store i32 %38, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %39 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %40 = add nsw i32 %39, -1
  store i32 %40, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %41 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %42 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %43 = mul nsw i32 %41, %42
  %44 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %45 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %46 = mul nsw i32 %44, %45
  %47 = add nsw i32 %43, %46
  store i32 %47, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %48 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %49 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %50 = mul nsw i32 %48, %49
  %51 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %52 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %53 = add nsw i32 %51, %52
  %54 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %55 = mul nsw i32 %53, %54
  %56 = add nsw i32 %50, %55
  store i32 %56, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  br label %57

57:                                               ; preds = %36, %18
  br label %11, !llvm.loop !9

58:                                               ; preds = %11
  %59 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %4) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %3) #2
  ret i32 %59
}

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 = { 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 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


; 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: nofree norecurse nosync nounwind memory(none) uwtable
define dso_local i32 @iter_log_fib(i32 noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  %2 = icmp sgt i32 %0, 0
  br i1 %2, label %.lr.ph, label %._crit_edge

.lr.ph:                                           ; preds = %1, %22
  %.037 = phi i32 [ %.1, %22 ], [ %0, %1 ]
  %.02536 = phi i32 [ %.126, %22 ], [ 0, %1 ]
  %.02735 = phi i32 [ %.128, %22 ], [ 1, %1 ]
  %.02934 = phi i32 [ %.130, %22 ], [ 0, %1 ]
  %.03133 = phi i32 [ %.132, %22 ], [ 1, %1 ]
  %3 = and i32 %.037, 1
  %4 = icmp eq i32 %3, 0
  br i1 %4, label %5, label %13

5:                                                ; preds = %.lr.ph
  %6 = mul nsw i32 %.02934, %.02934
  %7 = mul nsw i32 %.03133, %.03133
  %8 = add nuw nsw i32 %6, %7
  %9 = shl nsw i32 %.02934, 1
  %10 = add nsw i32 %9, %.03133
  %11 = mul nsw i32 %10, %.03133
  %12 = lshr exact i32 %.037, 1
  br label %22

13:                                               ; preds = %.lr.ph
  %14 = add nsw i32 %.037, -1
  %15 = mul nsw i32 %.02536, %.02934
  %16 = mul nsw i32 %.02735, %.03133
  %17 = add nsw i32 %15, %16
  %18 = mul nsw i32 %.02536, %.03133
  %19 = add nsw i32 %.02934, %.03133
  %20 = mul nsw i32 %19, %.02735
  %21 = add nsw i32 %18, %20
  br label %22

22:                                               ; preds = %13, %5
  %.132 = phi i32 [ %11, %5 ], [ %.03133, %13 ]
  %.130 = phi i32 [ %8, %5 ], [ %.02934, %13 ]
  %.128 = phi i32 [ %.02735, %5 ], [ %21, %13 ]
  %.126 = phi i32 [ %.02536, %5 ], [ %17, %13 ]
  %.1 = phi i32 [ %12, %5 ], [ %14, %13 ]
  %23 = icmp sgt i32 %.1, 0
  br i1 %23, label %.lr.ph, label %._crit_edge, !llvm.loop !5

._crit_edge:                                      ; preds = %22, %1
  %.025.lcssa = phi i32 [ 0, %1 ], [ %.126, %22 ]
  ret i32 %.025.lcssa
}

attributes #0 = { nofree norecurse nosync nounwind 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"}


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