; LLVM IR from MakeContributions/DSA :: algorithms/C/searching (Interpolation-search)

; 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: nounwind uwtable
define dso_local i32 @interpolation_search(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3) #0 {
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca i32, align 4
  %11 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  store i32 %2, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  store i32 %3, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %12 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %13 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %14 = icmp sle i32 %12, %13
  br i1 %14, label %15, label %119

15:                                               ; preds = %4
  %16 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %17 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %18 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %19 = sext i32 %18 to i64
  %20 = getelementptr inbounds i32, ptr %17, i64 %19
  %21 = load i32, ptr %20, align 4, !tbaa !9
  %22 = icmp sge i32 %16, %21
  br i1 %22, label %23, label %119

23:                                               ; preds = %15
  %24 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %25 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %26 = sext i32 %25 to i64
  %27 = getelementptr inbounds i32, ptr %24, i64 %26
  %28 = load i32, ptr %27, align 4, !tbaa !9
  %29 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %30 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %31 = sext i32 %30 to i64
  %32 = getelementptr inbounds i32, ptr %29, i64 %31
  %33 = load i32, ptr %32, align 4, !tbaa !9
  %34 = icmp eq i32 %28, %33
  br i1 %34, label %35, label %53

35:                                               ; preds = %23
  %36 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %37 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %38 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %39 = sext i32 %38 to i64
  %40 = getelementptr inbounds i32, ptr %37, i64 %39
  %41 = load i32, ptr %40, align 4, !tbaa !9
  %42 = icmp eq i32 %36, %41
  br i1 %42, label %43, label %53

43:                                               ; preds = %35
  %44 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %45 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %46 = sext i32 %45 to i64
  %47 = getelementptr inbounds i32, ptr %44, i64 %46
  %48 = load i32, ptr %47, align 4, !tbaa !9
  %49 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %50 = icmp eq i32 %48, %49
  br i1 %50, label %51, label %53

51:                                               ; preds = %43
  %52 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  store i32 %52, ptr %5, align 4
  br label %120

53:                                               ; preds = %43, %35, %23
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  %54 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %55 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %56 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %57 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %58 = sext i32 %57 to i64
  %59 = getelementptr inbounds i32, ptr %56, i64 %58
  %60 = load i32, ptr %59, align 4, !tbaa !9
  %61 = sub nsw i32 %55, %60
  %62 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %63 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %64 = sub nsw i32 %62, %63
  %65 = mul nsw i32 %61, %64
  %66 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %67 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %68 = sext i32 %67 to i64
  %69 = getelementptr inbounds i32, ptr %66, i64 %68
  %70 = load i32, ptr %69, align 4, !tbaa !9
  %71 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %72 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %73 = sext i32 %72 to i64
  %74 = getelementptr inbounds i32, ptr %71, i64 %73
  %75 = load i32, ptr %74, align 4, !tbaa !9
  %76 = sub nsw i32 %70, %75
  %77 = sdiv i32 %65, %76
  %78 = add nsw i32 %54, %77
  store i32 %78, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %79 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %80 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %81 = sext i32 %80 to i64
  %82 = getelementptr inbounds i32, ptr %79, i64 %81
  %83 = load i32, ptr %82, align 4, !tbaa !9
  %84 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %85 = icmp eq i32 %83, %84
  br i1 %85, label %86, label %88

86:                                               ; preds = %53
  %87 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  store i32 %87, ptr %5, align 4
  store i32 1, ptr %11, align 4
  br label %118

88:                                               ; preds = %53
  %89 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %90 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %91 = sext i32 %90 to i64
  %92 = getelementptr inbounds i32, ptr %89, i64 %91
  %93 = load i32, ptr %92, align 4, !tbaa !9
  %94 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %95 = icmp sgt i32 %93, %94
  br i1 %95, label %96, label %99

96:                                               ; preds = %88
  %97 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %98 = sub nsw i32 %97, 1
  store i32 %98, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %111

99:                                               ; preds = %88
  %100 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %101 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %102 = sext i32 %101 to i64
  %103 = getelementptr inbounds i32, ptr %100, i64 %102
  %104 = load i32, ptr %103, align 4, !tbaa !9
  %105 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %106 = icmp slt i32 %104, %105
  br i1 %106, label %107, label %110

107:                                              ; preds = %99
  %108 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %109 = add nsw i32 %108, 1
  store i32 %109, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %110

110:                                              ; preds = %107, %99
  br label %111

111:                                              ; preds = %110, %96
  br label %112

112:                                              ; preds = %111
  %113 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %114 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %115 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %116 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %117 = call i32 @interpolation_search(ptr noundef %113, i32 noundef %114, i32 noundef %115, i32 noundef %116)
  store i32 %117, ptr %5, align 4
  store i32 1, ptr %11, align 4
  br label %118

118:                                              ; preds = %112, %86
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  br label %120

119:                                              ; preds = %15, %4
  store i32 -1, ptr %5, align 4
  br label %120

120:                                              ; preds = %119, %118, %51
  %121 = load i32, ptr %5, align 4
  ret i32 %121
}

; 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 = { 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 = !{!"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}


; 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: read) uwtable
define dso_local i32 @interpolation_search(ptr nocapture noundef readonly %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3) local_unnamed_addr #0 {
  %.not55 = icmp sgt i32 %1, %2
  br i1 %.not55, label %tailrecurse._crit_edge, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %4, %tailrecurse
  %.tr5357 = phi i32 [ %.043, %tailrecurse ], [ %2, %4 ]
  %.tr5256 = phi i32 [ %.042, %tailrecurse ], [ %1, %4 ]
  %5 = sext i32 %.tr5256 to i64
  %6 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %5
  %7 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %.not50 = icmp sgt i32 %7, %3
  br i1 %.not50, label %tailrecurse._crit_edge, label %8

8:                                                ; preds = %.lr.ph
  %9 = sext i32 %.tr5357 to i64
  %10 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %9
  %11 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %12 = icmp eq i32 %11, %7
  %13 = icmp eq i32 %11, %3
  %or.cond = and i1 %12, %13
  %14 = icmp eq i32 %7, %3
  %or.cond51 = and i1 %14, %or.cond
  br i1 %or.cond51, label %tailrecurse._crit_edge, label %15

15:                                               ; preds = %8
  %16 = sub nsw i32 %3, %7
  %17 = sub nsw i32 %.tr5357, %.tr5256
  %18 = mul nsw i32 %16, %17
  %19 = sub nsw i32 %11, %7
  %20 = sdiv i32 %18, %19
  %21 = add nsw i32 %20, %.tr5256
  %22 = sext i32 %21 to i64
  %23 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %22
  %24 = load i32, ptr %23, align 4, !tbaa !5
  %25 = icmp eq i32 %24, %3
  br i1 %25, label %tailrecurse._crit_edge, label %tailrecurse

tailrecurse:                                      ; preds = %15
  %26 = icmp sgt i32 %24, %3
  %27 = add nsw i32 %21, -1
  %28 = icmp slt i32 %24, %3
  %29 = add nsw i32 %21, 1
  %spec.select = select i1 %28, i32 %29, i32 %.tr5256
  %.043 = select i1 %26, i32 %27, i32 %.tr5357
  %.042 = select i1 %26, i32 %.tr5256, i32 %spec.select
  %.not = icmp sgt i32 %.042, %.043
  br i1 %.not, label %tailrecurse._crit_edge, label %.lr.ph

tailrecurse._crit_edge:                           ; preds = %8, %15, %.lr.ph, %tailrecurse, %4
  %.1 = phi i32 [ -1, %4 ], [ -1, %tailrecurse ], [ -1, %.lr.ph ], [ %21, %15 ], [ %.tr5357, %8 ]
  ret i32 %.1
}

attributes #0 = { nofree norecurse nosync nounwind memory(argmem: read) 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 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}


; Effective O3 passes: CorrelatedValuePropagationPass,EarlyCSEPass,GlobalOptPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,JumpThreadingPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass