; 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"

@free = 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 ptr @MEM_alloc(i16 noundef zeroext %0) #1 {
  %2 = alloca ptr, align 8
  %3 = alloca i16, align 2
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca i16, align 2
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i16, align 2
  %8 = alloca ptr, align 8
  %9 = alloca i16, align 2
  store i16 %0, ptr %3, align 2, !tbaa !5
  %10 = load i16, ptr %3, align 2, !tbaa !5
  %11 = zext i16 %10 to i32
  %12 = icmp eq i32 %11, 0
  br i1 %12, label %13, label %14

13:                                               ; preds = %1
  store ptr null, ptr %2, align 8
  br label %118

14:                                               ; preds = %1
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %4) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 2, ptr %5) #3
  %15 = load i16, ptr %3, align 2, !tbaa !5
  %16 = zext i16 %15 to i64
  %17 = add i64 %16, 2
  %18 = add i64 %17, 1
  %19 = and i64 %18, 65534
  %20 = trunc i64 %19 to i16
  store i16 %20, ptr %5, align 2, !tbaa !5
  %21 = load i16, ptr %5, align 2, !tbaa !5
  %22 = zext i16 %21 to i32
  %23 = load ptr, ptr @free, align 8, !tbaa !9
  %24 = load i16, ptr %23, align 2, !tbaa !5
  %25 = zext i16 %24 to i32
  %26 = icmp sgt i32 %22, %25
  br i1 %26, label %27, label %35

27:                                               ; preds = %14
  %28 = load i16, ptr %5, align 2, !tbaa !5
  %29 = call ptr @pack(i16 noundef zeroext %28)
  store ptr %29, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %30 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %31 = icmp eq ptr %30, null
  br i1 %31, label %32, label %33

32:                                               ; preds = %27
  store ptr null, ptr %2, align 8
  store i32 1, ptr %6, align 4
  br label %117

33:                                               ; preds = %27
  %34 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  store ptr %34, ptr @free, align 8, !tbaa !9
  br label %72

35:                                               ; preds = %14
  %36 = load i8, ptr @needPack, align 1, !tbaa !11
  %37 = icmp ne i8 %36, 0
  br i1 %37, label %38, label %70

38:                                               ; preds = %35
  call void @MEM_pack()
  br label %39

39:                                               ; preds = %68, %38
  %40 = load i16, ptr %5, align 2, !tbaa !5
  %41 = zext i16 %40 to i32
  %42 = load ptr, ptr @free, align 8, !tbaa !9
  %43 = load i16, ptr %42, align 2, !tbaa !5
  %44 = zext i16 %43 to i32
  %45 = icmp sgt i32 %41, %44
  br i1 %45, label %46, label %69

46:                                               ; preds = %39
  %47 = load ptr, ptr @free, align 8, !tbaa !9
  %48 = load i16, ptr %47, align 2, !tbaa !5
  %49 = zext i16 %48 to i32
  %50 = ashr i32 %49, 1
  %51 = load ptr, ptr @free, align 8, !tbaa !9
  %52 = sext i32 %50 to i64
  %53 = getelementptr inbounds i16, ptr %51, i64 %52
  store ptr %53, ptr @free, align 8, !tbaa !9
  br label %54

54:                                               ; preds = %60, %46
  %55 = load ptr, ptr @free, align 8, !tbaa !9
  %56 = load i16, ptr %55, align 2, !tbaa !5
  %57 = zext i16 %56 to i32
  %58 = and i32 %57, 1
  %59 = icmp ne i32 %58, 0
  br i1 %59, label %60, label %68

60:                                               ; preds = %54
  %61 = load ptr, ptr @free, align 8, !tbaa !9
  %62 = load i16, ptr %61, align 2, !tbaa !5
  %63 = zext i16 %62 to i32
  %64 = ashr i32 %63, 1
  %65 = load ptr, ptr @free, align 8, !tbaa !9
  %66 = sext i32 %64 to i64
  %67 = getelementptr inbounds i16, ptr %65, i64 %66
  store ptr %67, ptr @free, align 8, !tbaa !9
  br label %54, !llvm.loop !12

68:                                               ; preds = %54
  br label %39, !llvm.loop !14

69:                                               ; preds = %39
  br label %70

70:                                               ; preds = %69, %35
  %71 = load ptr, ptr @free, align 8, !tbaa !9
  store ptr %71, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  br label %72

72:                                               ; preds = %70, %33
  %73 = load i16, ptr %5, align 2, !tbaa !5
  %74 = zext i16 %73 to i32
  %75 = ashr i32 %74, 1
  %76 = load ptr, ptr @free, align 8, !tbaa !9
  %77 = sext i32 %75 to i64
  %78 = getelementptr inbounds i16, ptr %76, i64 %77
  store ptr %78, ptr @free, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 2, ptr %7) #3
  %79 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %80 = load i16, ptr %79, align 2, !tbaa !5
  %81 = zext i16 %80 to i32
  %82 = load i16, ptr %5, align 2, !tbaa !5
  %83 = zext i16 %82 to i32
  %84 = sub nsw i32 %81, %83
  %85 = trunc i32 %84 to i16
  store i16 %85, ptr %7, align 2, !tbaa !5
  %86 = load i16, ptr %7, align 2, !tbaa !5
  %87 = zext i16 %86 to i32
  %88 = icmp sgt i32 %87, 0
  br i1 %88, label %89, label %92

89:                                               ; preds = %72
  %90 = load i16, ptr %7, align 2, !tbaa !5
  %91 = load ptr, ptr @free, align 8, !tbaa !9
  store i16 %90, ptr %91, align 2, !tbaa !5
  br label %109

92:                                               ; preds = %72
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %8) #3
  %93 = load ptr, ptr @free, align 8, !tbaa !9
  store ptr %93, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 2, ptr %9) #3
  br label %94

94:                                               ; preds = %100, %92
  %95 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %96 = load i16, ptr %95, align 2, !tbaa !5
  store i16 %96, ptr %9, align 2, !tbaa !5
  %97 = zext i16 %96 to i32
  %98 = and i32 %97, 1
  %99 = icmp ne i32 %98, 0
  br i1 %99, label %100, label %107

100:                                              ; preds = %94
  %101 = load i16, ptr %9, align 2, !tbaa !5
  %102 = zext i16 %101 to i32
  %103 = ashr i32 %102, 1
  %104 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %105 = sext i32 %103 to i64
  %106 = getelementptr inbounds i16, ptr %104, i64 %105
  store ptr %106, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  br label %94, !llvm.loop !15

107:                                              ; preds = %94
  %108 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  store ptr %108, ptr @free, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 2, ptr %9) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %8) #3
  br label %109

109:                                              ; preds = %107, %89
  %110 = load i16, ptr %5, align 2, !tbaa !5
  %111 = zext i16 %110 to i32
  %112 = or i32 %111, 1
  %113 = trunc i32 %112 to i16
  %114 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %115 = getelementptr inbounds i16, ptr %114, i32 1
  store ptr %115, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  store i16 %113, ptr %114, align 2, !tbaa !5
  %116 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  store ptr %116, ptr %2, align 8
  store i32 1, ptr %6, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 2, ptr %7) #3
  br label %117

117:                                              ; preds = %109, %32
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 2, ptr %5) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %4) #3
  br label %118

118:                                              ; preds = %117, %13
  %119 = load ptr, ptr %2, align 8
  ret ptr %119
}

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare hidden ptr @pack(i16 noundef zeroext) #2

; Function Attrs: noinline nounwind uwtable
declare dso_local void @MEM_pack() #1

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 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 #3 = { 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 = !{!"short", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"any pointer", !7, i64 0}
!11 = !{!7, !7, i64 0}
!12 = distinct !{!12, !13}
!13 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!14 = distinct !{!14, !13}
!15 = distinct !{!15, !13}


; 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"

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

; Function Attrs: noinline nounwind uwtable
define dso_local ptr @MEM_alloc(i16 noundef zeroext %0) local_unnamed_addr #0 {
  %2 = icmp eq i16 %0, 0
  br i1 %2, label %54, label %3

3:                                                ; preds = %1
  %4 = add i16 %0, 3
  %5 = and i16 %4, -2
  %6 = load ptr, ptr @free, align 8, !tbaa !5
  %7 = load i16, ptr %6, align 2, !tbaa !9
  %8 = icmp ugt i16 %5, %7
  br i1 %8, label %9, label %13

9:                                                ; preds = %3
  %10 = tail call ptr @pack(i16 noundef zeroext %5)
  %11 = icmp eq ptr %10, null
  br i1 %11, label %54, label %12

12:                                               ; preds = %9
  %.pre = load i16, ptr %10, align 2, !tbaa !9
  br label %.loopexit27

13:                                               ; preds = %3
  %14 = load i8, ptr @needPack, align 1, !tbaa !11
  %.not = icmp eq i8 %14, 0
  br i1 %.not, label %.loopexit27, label %15

15:                                               ; preds = %13
  tail call void @MEM_pack()
  %free.promoted = load ptr, ptr @free, align 8, !tbaa !5
  %16 = load i16, ptr %free.promoted, align 2, !tbaa !9
  %17 = icmp ugt i16 %5, %16
  br i1 %17, label %.lr.ph32, label %.loopexit27

.loopexit:                                        ; preds = %.lr.ph, %.lr.ph32
  %18 = phi i16 [ %24, %.lr.ph32 ], [ %31, %.lr.ph ]
  %storemerge.lcssa = phi ptr [ %23, %.lr.ph32 ], [ %30, %.lr.ph ]
  %19 = icmp ugt i16 %5, %18
  br i1 %19, label %.lr.ph32, label %.loopexit27, !llvm.loop !12

.lr.ph32:                                         ; preds = %15, %.loopexit
  %20 = phi i16 [ %18, %.loopexit ], [ %16, %15 ]
  %storemerge.lcssa3031 = phi ptr [ %storemerge.lcssa, %.loopexit ], [ %free.promoted, %15 ]
  %21 = lshr i16 %20, 1
  %22 = zext nneg i16 %21 to i64
  %23 = getelementptr inbounds i16, ptr %storemerge.lcssa3031, i64 %22
  %24 = load i16, ptr %23, align 2, !tbaa !9
  %25 = zext i16 %24 to i32
  %26 = and i32 %25, 1
  %.not2428 = icmp eq i32 %26, 0
  br i1 %.not2428, label %.loopexit, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph32, %.lr.ph
  %27 = phi i32 [ %32, %.lr.ph ], [ %25, %.lr.ph32 ]
  %storemerge29 = phi ptr [ %30, %.lr.ph ], [ %23, %.lr.ph32 ]
  %28 = lshr i32 %27, 1
  %29 = zext nneg i32 %28 to i64
  %30 = getelementptr inbounds i16, ptr %storemerge29, i64 %29
  %31 = load i16, ptr %30, align 2, !tbaa !9
  %32 = zext i16 %31 to i32
  %33 = and i32 %32, 1
  %.not24 = icmp eq i32 %33, 0
  br i1 %.not24, label %.loopexit, label %.lr.ph, !llvm.loop !14

.loopexit27:                                      ; preds = %.loopexit, %13, %15, %12
  %34 = phi i16 [ %.pre, %12 ], [ %16, %15 ], [ %7, %13 ], [ %18, %.loopexit ]
  %35 = phi ptr [ %10, %12 ], [ %free.promoted, %15 ], [ %6, %13 ], [ %storemerge.lcssa, %.loopexit ]
  %36 = lshr i16 %4, 1
  %37 = zext nneg i16 %36 to i64
  %38 = getelementptr inbounds i16, ptr %35, i64 %37
  store ptr %38, ptr @free, align 8, !tbaa !5
  %.not25 = icmp eq i16 %34, %5
  br i1 %.not25, label %.preheader, label %42

.preheader:                                       ; preds = %.loopexit27
  %39 = load i16, ptr %38, align 2, !tbaa !9
  %40 = zext i16 %39 to i32
  %41 = and i32 %40, 1
  %.not2633 = icmp eq i32 %41, 0
  br i1 %.not2633, label %._crit_edge, label %.lr.ph35

42:                                               ; preds = %.loopexit27
  %43 = sub i16 %34, %5
  store i16 %43, ptr %38, align 2, !tbaa !9
  br label %51

.lr.ph35:                                         ; preds = %.preheader, %.lr.ph35
  %44 = phi i32 [ %49, %.lr.ph35 ], [ %40, %.preheader ]
  %.01934 = phi ptr [ %47, %.lr.ph35 ], [ %38, %.preheader ]
  %45 = lshr i32 %44, 1
  %46 = zext nneg i32 %45 to i64
  %47 = getelementptr inbounds i16, ptr %.01934, i64 %46
  %48 = load i16, ptr %47, align 2, !tbaa !9
  %49 = zext i16 %48 to i32
  %50 = and i32 %49, 1
  %.not26 = icmp eq i32 %50, 0
  br i1 %.not26, label %._crit_edge, label %.lr.ph35, !llvm.loop !15

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph35, %.preheader
  %.019.lcssa = phi ptr [ %38, %.preheader ], [ %47, %.lr.ph35 ]
  store ptr %.019.lcssa, ptr @free, align 8, !tbaa !5
  br label %51

51:                                               ; preds = %._crit_edge, %42
  %52 = or i16 %4, 1
  %53 = getelementptr inbounds i8, ptr %35, i64 2
  store i16 %52, ptr %35, align 2, !tbaa !9
  br label %54

54:                                               ; preds = %51, %9, %1
  %.1 = phi ptr [ null, %1 ], [ %53, %51 ], [ null, %9 ]
  ret ptr %.1
}

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare hidden ptr @pack(i16 noundef zeroext) local_unnamed_addr #1

; Function Attrs: noinline nounwind uwtable
declare dso_local void @MEM_pack() local_unnamed_addr #0

attributes #0 = { 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 #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" }

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


; Effective O3 passes: DSEPass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LICMPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass