; LLVM IR from HarshCasper/NeoAlgo :: C/search (Fibonacci_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"

@Fibonacci_Search.n_1 = external hidden global i32, align 4
@Fibonacci_Search.n_2 = external hidden global i32, align 4
@Fibonacci_Search.fib = external hidden global [42 x i32], align 16

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local i32 @Fibonacci_Search(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i64 noundef %2) #0 {
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i64, align 8
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca i32, align 4
  %11 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  store i64 %2, ptr %7, align 8, !tbaa !11
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  store i32 0, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  %12 = load i32, ptr @Fibonacci_Search.n_2, align 4, !tbaa !9
  %13 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %14 = icmp ne i32 %12, %13
  br i1 %14, label %15, label %29

15:                                               ; preds = %3
  store i32 0, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %16

16:                                               ; preds = %23, %15
  %17 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %18 = sext i32 %17 to i64
  %19 = getelementptr inbounds [42 x i32], ptr @Fibonacci_Search.fib, i64 0, i64 %18
  %20 = load i32, ptr %19, align 4, !tbaa !9
  %21 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %22 = icmp slt i32 %20, %21
  br i1 %22, label %23, label %26

23:                                               ; preds = %16
  %24 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %25 = add nsw i32 %24, 1
  store i32 %25, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %16, !llvm.loop !13

26:                                               ; preds = %16
  %27 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  store i32 %27, ptr @Fibonacci_Search.n_1, align 4, !tbaa !9
  %28 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  store i32 %28, ptr @Fibonacci_Search.n_2, align 4, !tbaa !9
  br label %31

29:                                               ; preds = %3
  %30 = load i32, ptr @Fibonacci_Search.n_1, align 4, !tbaa !9
  store i32 %30, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %31

31:                                               ; preds = %29, %26
  br label %32

32:                                               ; preds = %73, %31
  %33 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %34 = icmp sgt i32 %33, 0
  br i1 %34, label %35, label %74

35:                                               ; preds = %32
  %36 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %37 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %38 = add nsw i32 %37, -1
  store i32 %38, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %39 = sext i32 %38 to i64
  %40 = getelementptr inbounds [42 x i32], ptr @Fibonacci_Search.fib, i64 0, i64 %39
  %41 = load i32, ptr %40, align 4, !tbaa !9
  %42 = add nsw i32 %36, %41
  store i32 %42, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %43 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %44 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %45 = icmp sge i32 %43, %44
  br i1 %45, label %55, label %46

46:                                               ; preds = %35
  %47 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !11
  %48 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %49 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %50 = sext i32 %49 to i64
  %51 = getelementptr inbounds i32, ptr %48, i64 %50
  %52 = load i32, ptr %51, align 4, !tbaa !9
  %53 = sext i32 %52 to i64
  %54 = icmp slt i64 %47, %53
  br i1 %54, label %55, label %56

55:                                               ; preds = %46, %35
  br label %73

56:                                               ; preds = %46
  %57 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !11
  %58 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %59 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %60 = sext i32 %59 to i64
  %61 = getelementptr inbounds i32, ptr %58, i64 %60
  %62 = load i32, ptr %61, align 4, !tbaa !9
  %63 = sext i32 %62 to i64
  %64 = icmp sgt i64 %57, %63
  br i1 %64, label %65, label %70

65:                                               ; preds = %56
  %66 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %67 = add nsw i32 %66, 1
  store i32 %67, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %68 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %69 = add nsw i32 %68, -1
  store i32 %69, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %72

70:                                               ; preds = %56
  %71 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  store i32 %71, ptr %4, align 4
  store i32 1, ptr %11, align 4
  br label %75

72:                                               ; preds = %65
  br label %73

73:                                               ; preds = %72, %55
  br label %32, !llvm.loop !15

74:                                               ; preds = %32
  store i32 -1, ptr %4, align 4
  store i32 1, ptr %11, align 4
  br label %75

75:                                               ; preds = %74, %70
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  %76 = load i32, ptr %4, align 4
  ret i32 %76
}

; 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}
!11 = !{!12, !12, i64 0}
!12 = !{!"long", !7, i64 0}
!13 = distinct !{!13, !14}
!14 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!15 = distinct !{!15, !14}


; 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"

@Fibonacci_Search.n_1 = external hidden local_unnamed_addr global i32, align 4
@Fibonacci_Search.n_2 = external hidden local_unnamed_addr global i32, align 4
@Fibonacci_Search.fib = external hidden local_unnamed_addr global [42 x i32], align 16

; Function Attrs: nofree norecurse nosync nounwind memory(readwrite, argmem: read, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local i32 @Fibonacci_Search(ptr nocapture noundef readonly %0, i32 noundef %1, i64 noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = load i32, ptr @Fibonacci_Search.n_2, align 4, !tbaa !5
  %.not = icmp eq i32 %4, %1
  br i1 %.not, label %10, label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %3, %.preheader
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next, %.preheader ], [ 0, %3 ]
  %5 = getelementptr inbounds [42 x i32], ptr @Fibonacci_Search.fib, i64 0, i64 %indvars.iv
  %6 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %7 = icmp slt i32 %6, %1
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  br i1 %7, label %.preheader, label %8, !llvm.loop !9

8:                                                ; preds = %.preheader
  %9 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv to i32
  store i32 %9, ptr @Fibonacci_Search.n_1, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr @Fibonacci_Search.n_2, align 4, !tbaa !5
  br label %12

10:                                               ; preds = %3
  %11 = load i32, ptr @Fibonacci_Search.n_1, align 4, !tbaa !5
  br label %12

12:                                               ; preds = %10, %8
  %.1 = phi i32 [ %9, %8 ], [ %11, %10 ]
  %13 = icmp sgt i32 %.1, 0
  br i1 %13, label %.lr.ph, label %._crit_edge

.lr.ph:                                           ; preds = %12, %30
  %.229 = phi i32 [ %.3, %30 ], [ %.1, %12 ]
  %.02128 = phi i32 [ %.122, %30 ], [ 0, %12 ]
  %14 = add nsw i32 %.229, -1
  %15 = zext nneg i32 %14 to i64
  %16 = getelementptr inbounds [42 x i32], ptr @Fibonacci_Search.fib, i64 0, i64 %15
  %17 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  %18 = add nsw i32 %17, %.02128
  %.not27 = icmp slt i32 %18, %1
  br i1 %.not27, label %19, label %30

19:                                               ; preds = %.lr.ph
  %20 = sext i32 %18 to i64
  %21 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %20
  %22 = load i32, ptr %21, align 4, !tbaa !5
  %23 = sext i32 %22 to i64
  %24 = icmp sgt i64 %23, %2
  br i1 %24, label %30, label %25

25:                                               ; preds = %19
  %26 = icmp slt i64 %23, %2
  br i1 %26, label %27, label %._crit_edge

27:                                               ; preds = %25
  %28 = add nsw i32 %18, 1
  %29 = add nsw i32 %.229, -2
  br label %30

30:                                               ; preds = %.lr.ph, %19, %27
  %.122 = phi i32 [ %.02128, %.lr.ph ], [ %.02128, %19 ], [ %28, %27 ]
  %.3 = phi i32 [ %14, %.lr.ph ], [ %14, %19 ], [ %29, %27 ]
  %31 = icmp sgt i32 %.3, 0
  br i1 %31, label %.lr.ph, label %._crit_edge, !llvm.loop !11

._crit_edge:                                      ; preds = %25, %30, %12
  %.020 = phi i32 [ -1, %12 ], [ -1, %30 ], [ %18, %25 ]
  ret i32 %.020
}

attributes #0 = { nofree norecurse nosync nounwind memory(readwrite, argmem: read, 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 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = distinct !{!11, !10}


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