; LLVM IR from VAR-solutions/Algorithms :: Sorting/Heapsort/C (Heapsort)

; 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: nounwind uwtable
define dso_local void @down_adjust(ptr noundef %0, i32 noundef %1) #1 {
  %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 %8, align 4, !tbaa !9
  %9 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %10 = getelementptr inbounds i32, ptr %9, i64 0
  %11 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  store i32 %11, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %12

12:                                               ; preds = %79, %2
  %13 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %14 = mul nsw i32 2, %13
  %15 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %16 = icmp sle i32 %14, %15
  br i1 %16, label %17, label %20

17:                                               ; preds = %12
  %18 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %19 = icmp eq i32 %18, 1
  br label %20

20:                                               ; preds = %17, %12
  %21 = phi i1 [ false, %12 ], [ %19, %17 ]
  br i1 %21, label %22, label %80

22:                                               ; preds = %20
  %23 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %24 = mul nsw i32 2, %23
  store i32 %24, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %25 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %26 = add nsw i32 %25, 1
  %27 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %28 = icmp sle i32 %26, %27
  br i1 %28, label %29, label %45

29:                                               ; preds = %22
  %30 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %31 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %32 = add nsw i32 %31, 1
  %33 = sext i32 %32 to i64
  %34 = getelementptr inbounds i32, ptr %30, i64 %33
  %35 = load i32, ptr %34, align 4, !tbaa !9
  %36 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %37 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %38 = sext i32 %37 to i64
  %39 = getelementptr inbounds i32, ptr %36, i64 %38
  %40 = load i32, ptr %39, align 4, !tbaa !9
  %41 = icmp sgt i32 %35, %40
  br i1 %41, label %42, label %45

42:                                               ; preds = %29
  %43 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %44 = add nsw i32 %43, 1
  store i32 %44, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %45

45:                                               ; preds = %42, %29, %22
  %46 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %47 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %48 = sext i32 %47 to i64
  %49 = getelementptr inbounds i32, ptr %46, i64 %48
  %50 = load i32, ptr %49, align 4, !tbaa !9
  %51 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %52 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %53 = sext i32 %52 to i64
  %54 = getelementptr inbounds i32, ptr %51, i64 %53
  %55 = load i32, ptr %54, align 4, !tbaa !9
  %56 = icmp sgt i32 %50, %55
  br i1 %56, label %57, label %58

57:                                               ; preds = %45
  store i32 0, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %79

58:                                               ; preds = %45
  %59 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %60 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %61 = sext i32 %60 to i64
  %62 = getelementptr inbounds i32, ptr %59, i64 %61
  %63 = load i32, ptr %62, align 4, !tbaa !9
  store i32 %63, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %64 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %65 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %66 = sext i32 %65 to i64
  %67 = getelementptr inbounds i32, ptr %64, i64 %66
  %68 = load i32, ptr %67, align 4, !tbaa !9
  %69 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %70 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %71 = sext i32 %70 to i64
  %72 = getelementptr inbounds i32, ptr %69, i64 %71
  store i32 %68, ptr %72, align 4, !tbaa !9
  %73 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %74 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %75 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %76 = sext i32 %75 to i64
  %77 = getelementptr inbounds i32, ptr %74, i64 %76
  store i32 %73, ptr %77, align 4, !tbaa !9
  %78 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  store i32 %78, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  br label %79

79:                                               ; preds = %58, %57
  br label %12, !llvm.loop !11

80:                                               ; preds = %20
  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.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #0

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 = !{!"int", !7, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"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 void @down_adjust(ptr nocapture noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = load i32, ptr %0, align 4, !tbaa !5
  %4 = shl nsw i32 %1, 1
  %.not = icmp sgt i32 %4, %3
  br i1 %.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %2, %23
  %5 = phi i32 [ %24, %23 ], [ %4, %2 ]
  %.02533 = phi i32 [ %.027, %23 ], [ %1, %2 ]
  %.not.not = icmp slt i32 %5, %3
  br i1 %.not.not, label %6, label %15

6:                                                ; preds = %.lr.ph
  %7 = or disjoint i32 %5, 1
  %8 = sext i32 %7 to i64
  %9 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %8
  %10 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %11 = sext i32 %5 to i64
  %12 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %11
  %13 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %14 = icmp sgt i32 %10, %13
  %spec.select = select i1 %14, i32 %7, i32 %5
  br label %15

15:                                               ; preds = %6, %.lr.ph
  %.027 = phi i32 [ %5, %.lr.ph ], [ %spec.select, %6 ]
  %16 = sext i32 %.02533 to i64
  %17 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %16
  %18 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  %19 = sext i32 %.027 to i64
  %20 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %19
  %21 = load i32, ptr %20, align 4, !tbaa !5
  %22 = icmp sle i32 %18, %21
  br i1 %22, label %23, label %._crit_edge

23:                                               ; preds = %15
  store i32 %21, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  store i32 %18, ptr %20, align 4, !tbaa !5
  %24 = shl nsw i32 %.027, 1
  %25 = icmp sle i32 %24, %3
  %26 = and i1 %25, %22
  br i1 %26, label %.lr.ph, label %._crit_edge, !llvm.loop !9

._crit_edge:                                      ; preds = %15, %23, %2
  ret void
}

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 = !{!"int", !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: EarlyCSEPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,JumpThreadingPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,SROAPass,SimplifyCFGPass