; LLVM IR from Stephane-D/SGDK :: src (memory)

; 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"

@heap = external hidden global ptr, align 8
@free = external hidden global ptr, align 8
@heapEnd = external hidden global ptr, align 8
@needPack = external hidden global i8, align 1

; 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: noinline nounwind uwtable
define dso_local void @MEM_pack() #1 {
  %1 = alloca ptr, align 8
  %2 = alloca ptr, align 8
  %3 = alloca i16, align 2
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca i16, align 2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %1) #2
  %6 = load ptr, ptr @heap, align 8, !tbaa !5
  store ptr %6, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %2) #2
  %7 = load ptr, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  store ptr %7, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 2, ptr %3) #2
  store i16 0, ptr %3, align 2, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %4) #2
  store ptr null, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 2, ptr %5) #2
  br label %8

8:                                                ; preds = %52, %0
  %9 = load ptr, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  %10 = load i16, ptr %9, align 2, !tbaa !9
  store i16 %10, ptr %5, align 2, !tbaa !9
  %11 = zext i16 %10 to i32
  %12 = icmp ne i32 %11, 0
  br i1 %12, label %13, label %53

13:                                               ; preds = %8
  %14 = load i16, ptr %5, align 2, !tbaa !9
  %15 = zext i16 %14 to i32
  %16 = and i32 %15, 1
  %17 = icmp ne i32 %16, 0
  br i1 %17, label %18, label %38

18:                                               ; preds = %13
  %19 = load i16, ptr %3, align 2, !tbaa !9
  %20 = zext i16 %19 to i32
  %21 = icmp ne i32 %20, 0
  br i1 %21, label %22, label %30

22:                                               ; preds = %18
  %23 = load i16, ptr %3, align 2, !tbaa !9
  %24 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  store i16 %23, ptr %24, align 2, !tbaa !9
  store i16 0, ptr %3, align 2, !tbaa !9
  %25 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %26 = icmp eq ptr %25, null
  br i1 %26, label %27, label %29

27:                                               ; preds = %22
  %28 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  store ptr %28, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  br label %29

29:                                               ; preds = %27, %22
  br label %30

30:                                               ; preds = %29, %18
  %31 = load i16, ptr %5, align 2, !tbaa !9
  %32 = zext i16 %31 to i32
  %33 = ashr i32 %32, 1
  %34 = load ptr, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  %35 = sext i32 %33 to i64
  %36 = getelementptr inbounds i16, ptr %34, i64 %35
  store ptr %36, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  %37 = load ptr, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  store ptr %37, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  br label %52

38:                                               ; preds = %13
  %39 = load i16, ptr %5, align 2, !tbaa !9
  %40 = zext i16 %39 to i32
  %41 = load i16, ptr %3, align 2, !tbaa !9
  %42 = zext i16 %41 to i32
  %43 = add nsw i32 %42, %40
  %44 = trunc i32 %43 to i16
  store i16 %44, ptr %3, align 2, !tbaa !9
  %45 = load ptr, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  store i16 0, ptr %45, align 2, !tbaa !9
  %46 = load i16, ptr %5, align 2, !tbaa !9
  %47 = zext i16 %46 to i32
  %48 = ashr i32 %47, 1
  %49 = load ptr, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  %50 = sext i32 %48 to i64
  %51 = getelementptr inbounds i16, ptr %49, i64 %50
  store ptr %51, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  br label %52

52:                                               ; preds = %38, %30
  br label %8, !llvm.loop !11

53:                                               ; preds = %8
  %54 = load i16, ptr %3, align 2, !tbaa !9
  %55 = zext i16 %54 to i32
  %56 = icmp ne i32 %55, 0
  br i1 %56, label %57, label %65

57:                                               ; preds = %53
  %58 = load i16, ptr %3, align 2, !tbaa !9
  %59 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  store i16 %58, ptr %59, align 2, !tbaa !9
  %60 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %61 = icmp eq ptr %60, null
  br i1 %61, label %62, label %64

62:                                               ; preds = %57
  %63 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  store ptr %63, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  br label %64

64:                                               ; preds = %62, %57
  br label %65

65:                                               ; preds = %64, %53
  %66 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %67 = icmp ne ptr %66, null
  br i1 %67, label %68, label %70

68:                                               ; preds = %65
  %69 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store ptr %69, ptr @free, align 8, !tbaa !5
  br label %72

70:                                               ; preds = %65
  %71 = load ptr, ptr @heapEnd, align 8, !tbaa !5
  store ptr %71, ptr @free, align 8, !tbaa !5
  br label %72

72:                                               ; preds = %70, %68
  store i8 0, ptr @needPack, align 1, !tbaa !13
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 2, ptr %5) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %4) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 2, ptr %3) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %2) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %1) #2
  ret void
}

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { noinline 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 = !{!"short", !7, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = !{!7, !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"

@heap = external hidden local_unnamed_addr global ptr, align 8
@free = external hidden local_unnamed_addr global ptr, align 8
@heapEnd = external hidden local_unnamed_addr global ptr, align 8
@needPack = external hidden local_unnamed_addr global i8, align 1

; Function Attrs: nofree noinline norecurse nosync nounwind memory(readwrite, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local void @MEM_pack() local_unnamed_addr #0 {
  %1 = load ptr, ptr @heap, align 8, !tbaa !5
  %2 = load i16, ptr %1, align 2, !tbaa !9
  %.not35 = icmp eq i16 %2, 0
  br i1 %.not35, label %._crit_edge.thread, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %0, %18
  %3 = phi i16 [ %19, %18 ], [ %2, %0 ]
  %.039 = phi ptr [ %.1, %18 ], [ %1, %0 ]
  %.02238 = phi ptr [ %.2, %18 ], [ null, %0 ]
  %.02437 = phi i16 [ %.226, %18 ], [ 0, %0 ]
  %.02736 = phi ptr [ %.128, %18 ], [ %1, %0 ]
  %4 = zext i16 %3 to i32
  %5 = and i32 %4, 1
  %.not32 = icmp eq i32 %5, 0
  br i1 %.not32, label %13, label %6

6:                                                ; preds = %.lr.ph
  %.not33 = icmp eq i16 %.02437, 0
  br i1 %.not33, label %9, label %7

7:                                                ; preds = %6
  store i16 %.02437, ptr %.02736, align 2, !tbaa !9
  %8 = icmp eq ptr %.02238, null
  %spec.select = select i1 %8, ptr %.02736, ptr %.02238
  br label %9

9:                                                ; preds = %7, %6
  %.123 = phi ptr [ %.02238, %6 ], [ %spec.select, %7 ]
  %10 = lshr i32 %4, 1
  %11 = zext nneg i32 %10 to i64
  %12 = getelementptr inbounds i16, ptr %.039, i64 %11
  br label %18

13:                                               ; preds = %.lr.ph
  %14 = add i16 %3, %.02437
  store i16 0, ptr %.039, align 2, !tbaa !9
  %15 = lshr exact i32 %4, 1
  %16 = zext nneg i32 %15 to i64
  %17 = getelementptr inbounds i16, ptr %.039, i64 %16
  br label %18

18:                                               ; preds = %13, %9
  %.128 = phi ptr [ %12, %9 ], [ %.02736, %13 ]
  %.226 = phi i16 [ 0, %9 ], [ %14, %13 ]
  %.2 = phi ptr [ %.123, %9 ], [ %.02238, %13 ]
  %.1 = phi ptr [ %12, %9 ], [ %17, %13 ]
  %19 = load i16, ptr %.1, align 2, !tbaa !9
  %.not = icmp eq i16 %19, 0
  br i1 %.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph, !llvm.loop !11

._crit_edge:                                      ; preds = %18
  %.not30 = icmp eq i16 %.226, 0
  br i1 %.not30, label %._crit_edge.thread, label %20

20:                                               ; preds = %._crit_edge
  store i16 %.226, ptr %.128, align 2, !tbaa !9
  %21 = icmp eq ptr %.2, null
  %spec.select34 = select i1 %21, ptr %.128, ptr %.2
  br label %._crit_edge.thread

._crit_edge.thread:                               ; preds = %0, %20, %._crit_edge
  %.3 = phi ptr [ %.2, %._crit_edge ], [ %spec.select34, %20 ], [ null, %0 ]
  %.not31 = icmp eq ptr %.3, null
  %22 = load ptr, ptr @heapEnd, align 8
  %storemerge = select i1 %.not31, ptr %22, ptr %.3
  store ptr %storemerge, ptr @free, align 8, !tbaa !5
  store i8 0, ptr @needPack, align 1, !tbaa !13
  ret void
}

attributes #0 = { nofree noinline norecurse nosync nounwind memory(readwrite, 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 = !{!"any pointer", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"short", !7, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = !{!7, !7, i64 0}


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