; LLVM IR from VAR-solutions/Algorithms :: data structures/kth largest element/Biggest_Num_Bubble.ll (Z10BubbleSortPii)

; 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 void @_Z10BubbleSortPii(ptr noundef %0, i32 noundef %1) #0 {
  %3 = alloca ptr, align 8
  %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
  store ptr %0, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  store i32 1, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %9

9:                                                ; preds = %64, %2
  %10 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %11 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %12 = icmp slt i32 %10, %11
  br i1 %12, label %13, label %67

13:                                               ; preds = %9
  store i32 0, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  store i32 0, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %14

14:                                               ; preds = %56, %13
  %15 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %16 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %17 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %18 = sub nsw i32 %16, %17
  %19 = icmp slt i32 %15, %18
  br i1 %19, label %20, label %59

20:                                               ; preds = %14
  %21 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %22 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %23 = sext i32 %22 to i64
  %24 = getelementptr inbounds i32, ptr %21, i64 %23
  %25 = load i32, ptr %24, align 4, !tbaa !9
  %26 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %27 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %28 = add nsw i32 %27, 1
  %29 = sext i32 %28 to i64
  %30 = getelementptr inbounds i32, ptr %26, i64 %29
  %31 = load i32, ptr %30, align 4, !tbaa !9
  %32 = icmp sgt i32 %25, %31
  br i1 %32, label %33, label %55

33:                                               ; preds = %20
  %34 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %35 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %36 = sext i32 %35 to i64
  %37 = getelementptr inbounds i32, ptr %34, i64 %36
  %38 = load i32, ptr %37, align 4, !tbaa !9
  store i32 %38, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %39 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %40 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %41 = add nsw i32 %40, 1
  %42 = sext i32 %41 to i64
  %43 = getelementptr inbounds i32, ptr %39, i64 %42
  %44 = load i32, ptr %43, align 4, !tbaa !9
  %45 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %46 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %47 = sext i32 %46 to i64
  %48 = getelementptr inbounds i32, ptr %45, i64 %47
  store i32 %44, ptr %48, align 4, !tbaa !9
  %49 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %50 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %51 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %52 = add nsw i32 %51, 1
  %53 = sext i32 %52 to i64
  %54 = getelementptr inbounds i32, ptr %50, i64 %53
  store i32 %49, ptr %54, align 4, !tbaa !9
  store i32 1, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %55

55:                                               ; preds = %33, %20
  br label %56

56:                                               ; preds = %55
  %57 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %58 = add nsw i32 %57, 1
  store i32 %58, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %14, !llvm.loop !11

59:                                               ; preds = %14
  %60 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %61 = icmp eq i32 %60, 0
  br i1 %61, label %62, label %63

62:                                               ; preds = %59
  br label %67

63:                                               ; preds = %59
  br label %64

64:                                               ; preds = %63
  %65 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %66 = add nsw i32 %65, 1
  store i32 %66, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %9, !llvm.loop !13

67:                                               ; preds = %62, %9
  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
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #2
  ret void
}

; 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 = !{!"any pointer", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"int", !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"

; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind memory(argmem: readwrite) uwtable
define dso_local void @_Z10BubbleSortPii(ptr nocapture noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = icmp sgt i32 %1, 1
  br i1 %3, label %.preheader.preheader, label %._crit_edge28

.preheader.preheader:                             ; preds = %2
  %invariant.gep = getelementptr i8, ptr %0, i64 4
  br label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %.preheader.preheader, %._crit_edge
  %indvar = phi i32 [ 0, %.preheader.preheader ], [ %indvar.next, %._crit_edge ]
  %.02027 = phi i32 [ 1, %.preheader.preheader ], [ %28, %._crit_edge ]
  %4 = xor i32 %indvar, -1
  %5 = add i32 %4, %1
  %6 = zext i32 %5 to i64
  %7 = icmp slt i32 %.02027, %1
  br i1 %7, label %.lr.ph.preheader, label %._crit_edge28

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %.preheader
  %.pre = load i32, ptr %0, align 4, !tbaa !5
  %xtraiter = and i64 %6, 1
  %8 = icmp eq i32 %5, 1
  br i1 %8, label %._crit_edge.unr-lcssa, label %.lr.ph.preheader.new

.lr.ph.preheader.new:                             ; preds = %.lr.ph.preheader
  %unroll_iter = and i64 %6, 4294967294
  br label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %21, %.lr.ph.preheader.new
  %9 = phi i32 [ %.pre, %.lr.ph.preheader.new ], [ %22, %21 ]
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader.new ], [ %indvars.iv.next.1, %21 ]
  %.026 = phi i32 [ 0, %.lr.ph.preheader.new ], [ %.1.1, %21 ]
  %niter = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader.new ], [ %niter.next.1, %21 ]
  %indvars.iv.next = or disjoint i64 %indvars.iv, 1
  %10 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.next
  %11 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %12 = icmp sgt i32 %9, %11
  br i1 %12, label %13, label %.lr.ph.1

13:                                               ; preds = %.lr.ph
  %14 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv
  store i32 %11, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  store i32 %9, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  br label %.lr.ph.1

.lr.ph.1:                                         ; preds = %.lr.ph, %13
  %15 = phi i32 [ %9, %13 ], [ %11, %.lr.ph ]
  %.1 = phi i32 [ 1, %13 ], [ %.026, %.lr.ph ]
  %indvars.iv.next.1 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 2
  %16 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.next.1
  %17 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  %18 = icmp sgt i32 %15, %17
  br i1 %18, label %19, label %21

19:                                               ; preds = %.lr.ph.1
  %20 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.next
  store i32 %17, ptr %20, align 4, !tbaa !5
  store i32 %15, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  br label %21

21:                                               ; preds = %19, %.lr.ph.1
  %22 = phi i32 [ %15, %19 ], [ %17, %.lr.ph.1 ]
  %.1.1 = phi i32 [ 1, %19 ], [ %.1, %.lr.ph.1 ]
  %niter.next.1 = add i64 %niter, 2
  %niter.ncmp.1 = icmp eq i64 %niter.next.1, %unroll_iter
  br i1 %niter.ncmp.1, label %._crit_edge.unr-lcssa, label %.lr.ph, !llvm.loop !9

._crit_edge.unr-lcssa:                            ; preds = %21, %.lr.ph.preheader
  %.1.lcssa.ph = phi i32 [ poison, %.lr.ph.preheader ], [ %.1.1, %21 ]
  %.unr = phi i32 [ %.pre, %.lr.ph.preheader ], [ %22, %21 ]
  %indvars.iv.unr = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next.1, %21 ]
  %.026.unr = phi i32 [ 0, %.lr.ph.preheader ], [ %.1.1, %21 ]
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph.epil

.lr.ph.epil:                                      ; preds = %._crit_edge.unr-lcssa
  %gep = getelementptr i32, ptr %invariant.gep, i64 %indvars.iv.unr
  %23 = load i32, ptr %gep, align 4, !tbaa !5
  %24 = icmp sgt i32 %.unr, %23
  br i1 %24, label %25, label %._crit_edge

25:                                               ; preds = %.lr.ph.epil
  %26 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.unr
  store i32 %23, ptr %26, align 4, !tbaa !5
  store i32 %.unr, ptr %gep, align 4, !tbaa !5
  br label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph.epil, %25, %._crit_edge.unr-lcssa
  %.1.lcssa = phi i32 [ %.1.lcssa.ph, %._crit_edge.unr-lcssa ], [ 1, %25 ], [ %.026.unr, %.lr.ph.epil ]
  %27 = icmp eq i32 %.1.lcssa, 0
  %28 = add nuw nsw i32 %.02027, 1
  %exitcond33.not = icmp eq i32 %28, %1
  %or.cond = select i1 %27, i1 true, i1 %exitcond33.not
  %indvar.next = add i32 %indvar, 1
  br i1 %or.cond, label %._crit_edge28, label %.preheader, !llvm.loop !11

._crit_edge28:                                    ; preds = %.preheader, %._crit_edge, %2
  ret void
}

attributes #0 = { mustprogress 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 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = distinct !{!11, !10}


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