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

; 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 i64 @latsynth(ptr noundef %0, ptr noundef %1, i64 noundef %2, i64 noundef %3) #1 {
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca i64, align 8
  %8 = alloca i64, align 8
  %9 = alloca i64, align 8
  store ptr %0, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  store i64 %2, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  store i64 %3, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %9) #2
  %10 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %11 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %12 = sub nsw i64 %11, 1
  %13 = getelementptr inbounds i16, ptr %10, i64 %12
  %14 = load i16, ptr %13, align 2, !tbaa !11
  %15 = sext i16 %14 to i32
  %16 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %17 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %18 = sub nsw i64 %17, 1
  %19 = getelementptr inbounds i16, ptr %16, i64 %18
  %20 = load i16, ptr %19, align 2, !tbaa !11
  %21 = sext i16 %20 to i32
  %22 = mul nsw i32 %15, %21
  %23 = sext i32 %22 to i64
  %24 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %25 = sub nsw i64 %24, %23
  store i64 %25, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %26 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %27 = sub nsw i64 %26, 2
  store i64 %27, ptr %9, align 8, !tbaa !9
  br label %28

28:                                               ; preds = %66, %4
  %29 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !9
  %30 = icmp sge i64 %29, 0
  br i1 %30, label %31, label %69

31:                                               ; preds = %28
  %32 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %33 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !9
  %34 = getelementptr inbounds i16, ptr %32, i64 %33
  %35 = load i16, ptr %34, align 2, !tbaa !11
  %36 = sext i16 %35 to i32
  %37 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %38 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !9
  %39 = getelementptr inbounds i16, ptr %37, i64 %38
  %40 = load i16, ptr %39, align 2, !tbaa !11
  %41 = sext i16 %40 to i32
  %42 = mul nsw i32 %36, %41
  %43 = sext i32 %42 to i64
  %44 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %45 = sub nsw i64 %44, %43
  store i64 %45, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %46 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %47 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !9
  %48 = getelementptr inbounds i16, ptr %46, i64 %47
  %49 = load i16, ptr %48, align 2, !tbaa !11
  %50 = sext i16 %49 to i64
  %51 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %52 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !9
  %53 = getelementptr inbounds i16, ptr %51, i64 %52
  %54 = load i16, ptr %53, align 2, !tbaa !11
  %55 = sext i16 %54 to i64
  %56 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %57 = ashr i64 %56, 16
  %58 = mul nsw i64 %55, %57
  %59 = ashr i64 %58, 16
  %60 = add nsw i64 %50, %59
  %61 = trunc i64 %60 to i16
  %62 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %63 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !9
  %64 = add nsw i64 %63, 1
  %65 = getelementptr inbounds i16, ptr %62, i64 %64
  store i16 %61, ptr %65, align 2, !tbaa !11
  br label %66

66:                                               ; preds = %31
  %67 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !9
  %68 = add nsw i64 %67, -1
  store i64 %68, ptr %9, align 8, !tbaa !9
  br label %28, !llvm.loop !13

69:                                               ; preds = %28
  %70 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %71 = ashr i64 %70, 16
  %72 = trunc i64 %71 to i16
  %73 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %74 = getelementptr inbounds i16, ptr %73, i64 0
  store i16 %72, ptr %74, align 2, !tbaa !11
  %75 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %9) #2
  ret i64 %75
}

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 = !{!"any pointer", !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 = !{!12, !12, i64 0}
!12 = !{!"short", !7, i64 0}
!13 = distinct !{!13, !14}
!14 = !{!"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(argmem: readwrite) uwtable
define dso_local i64 @latsynth(ptr nocapture noundef %0, ptr nocapture noundef readonly %1, i64 noundef %2, i64 noundef %3) local_unnamed_addr #0 {
  %5 = add nsw i64 %2, -1
  %6 = getelementptr inbounds i16, ptr %0, i64 %5
  %7 = load i16, ptr %6, align 2, !tbaa !5
  %8 = sext i16 %7 to i64
  %9 = getelementptr inbounds i16, ptr %1, i64 %5
  %10 = load i16, ptr %9, align 2, !tbaa !5
  %11 = sext i16 %10 to i64
  %12 = mul nsw i64 %11, %8
  %13 = sub nsw i64 %3, %12
  %14 = icmp sgt i64 %2, 1
  br i1 %14, label %.lr.ph.preheader, label %.._crit_edge_crit_edge

.._crit_edge_crit_edge:                           ; preds = %4
  %.pre = lshr i64 %13, 16
  br label %._crit_edge

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %4
  %15 = add nsw i64 %2, -2
  %16 = and i64 %2, 1
  %lcmp.mod.not.not = icmp eq i64 %16, 0
  br i1 %lcmp.mod.not.not, label %.lr.ph.prol, label %.lr.ph.prol.loopexit

.lr.ph.prol:                                      ; preds = %.lr.ph.preheader
  %17 = getelementptr inbounds i16, ptr %0, i64 %15
  %18 = load i16, ptr %17, align 2, !tbaa !5
  %19 = sext i16 %18 to i64
  %20 = getelementptr inbounds i16, ptr %1, i64 %15
  %21 = load i16, ptr %20, align 2, !tbaa !5
  %22 = sext i16 %21 to i64
  %23 = mul nsw i64 %22, %19
  %24 = sub nsw i64 %13, %23
  %25 = lshr i64 %24, 16
  %26 = mul nsw i64 %25, %22
  %27 = lshr i64 %26, 16
  %28 = trunc i64 %27 to i16
  %29 = add i16 %18, %28
  %30 = getelementptr inbounds i8, ptr %17, i64 2
  store i16 %29, ptr %30, align 2, !tbaa !5
  %31 = add nsw i64 %2, -3
  br label %.lr.ph.prol.loopexit

.lr.ph.prol.loopexit:                             ; preds = %.lr.ph.prol, %.lr.ph.preheader
  %.lcssa27.unr = phi i64 [ poison, %.lr.ph.preheader ], [ %24, %.lr.ph.prol ]
  %.lcssa.unr = phi i64 [ poison, %.lr.ph.preheader ], [ %25, %.lr.ph.prol ]
  %.024.unr = phi i64 [ %15, %.lr.ph.preheader ], [ %31, %.lr.ph.prol ]
  %.02223.unr = phi i64 [ %13, %.lr.ph.preheader ], [ %24, %.lr.ph.prol ]
  %32 = icmp eq i64 %15, 0
  br i1 %32, label %._crit_edge, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.prol.loopexit, %.lr.ph
  %.024 = phi i64 [ %62, %.lr.ph ], [ %.024.unr, %.lr.ph.prol.loopexit ]
  %.02223 = phi i64 [ %55, %.lr.ph ], [ %.02223.unr, %.lr.ph.prol.loopexit ]
  %33 = getelementptr inbounds i16, ptr %0, i64 %.024
  %34 = load i16, ptr %33, align 2, !tbaa !5
  %35 = sext i16 %34 to i64
  %36 = getelementptr inbounds i16, ptr %1, i64 %.024
  %37 = load i16, ptr %36, align 2, !tbaa !5
  %38 = sext i16 %37 to i64
  %39 = mul nsw i64 %38, %35
  %40 = sub nsw i64 %.02223, %39
  %41 = lshr i64 %40, 16
  %42 = mul nsw i64 %41, %38
  %43 = lshr i64 %42, 16
  %44 = trunc i64 %43 to i16
  %45 = add i16 %34, %44
  %46 = getelementptr inbounds i8, ptr %33, i64 2
  store i16 %45, ptr %46, align 2, !tbaa !5
  %47 = add nsw i64 %.024, -1
  %48 = getelementptr inbounds i16, ptr %0, i64 %47
  %49 = load i16, ptr %48, align 2, !tbaa !5
  %50 = sext i16 %49 to i64
  %51 = getelementptr inbounds i16, ptr %1, i64 %47
  %52 = load i16, ptr %51, align 2, !tbaa !5
  %53 = sext i16 %52 to i64
  %54 = mul nsw i64 %53, %50
  %55 = sub nsw i64 %40, %54
  %56 = lshr i64 %55, 16
  %57 = mul nsw i64 %56, %53
  %58 = lshr i64 %57, 16
  %59 = trunc i64 %58 to i16
  %60 = add i16 %49, %59
  %61 = getelementptr inbounds i8, ptr %48, i64 2
  store i16 %60, ptr %61, align 2, !tbaa !5
  %62 = add nsw i64 %.024, -2
  %.not.1 = icmp eq i64 %47, 0
  br i1 %.not.1, label %._crit_edge, label %.lr.ph, !llvm.loop !9

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph.prol.loopexit, %.lr.ph, %.._crit_edge_crit_edge
  %.pre-phi = phi i64 [ %.pre, %.._crit_edge_crit_edge ], [ %.lcssa.unr, %.lr.ph.prol.loopexit ], [ %56, %.lr.ph ]
  %.022.lcssa = phi i64 [ %13, %.._crit_edge_crit_edge ], [ %.lcssa27.unr, %.lr.ph.prol.loopexit ], [ %55, %.lr.ph ]
  %63 = trunc i64 %.pre-phi to i16
  store i16 %63, ptr %0, align 2, !tbaa !5
  ret i64 %.022.lcssa
}

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" }

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


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