; LLVM IR from DiTo97/gol :: src/cpu (gol)

; 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"

%struct.life = type { i32, i32, i32, double, i32, ptr, ptr, ptr, ptr }

; 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: nounwind uwtable
declare dso_local void @swap_grids(ptr noundef, ptr noundef) #1

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local void @evolve(ptr noundef %0) #1 {
  %2 = alloca ptr, align 8
  %3 = alloca i32, align 4
  %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
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca i32, align 4
  %11 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %3) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %4) #2
  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
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  %12 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %13 = getelementptr inbounds %struct.life, ptr %12, i32 0, i32 0
  %14 = load i32, ptr %13, align 8, !tbaa !9
  store i32 %14, ptr %10, align 4, !tbaa !13
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #2
  %15 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %16 = getelementptr inbounds %struct.life, ptr %15, i32 0, i32 1
  %17 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !14
  store i32 %17, ptr %11, align 4, !tbaa !13
  store i32 0, ptr %3, align 4, !tbaa !13
  br label %18

18:                                               ; preds = %130, %1
  %19 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !13
  %20 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !13
  %21 = icmp slt i32 %19, %20
  br i1 %21, label %22, label %133

22:                                               ; preds = %18
  store i32 0, ptr %4, align 4, !tbaa !13
  br label %23

23:                                               ; preds = %126, %22
  %24 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !13
  %25 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !13
  %26 = icmp slt i32 %24, %25
  br i1 %26, label %27, label %129

27:                                               ; preds = %23
  store i32 0, ptr %9, align 4, !tbaa !13
  %28 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !13
  %29 = sub nsw i32 %28, 1
  store i32 %29, ptr %5, align 4, !tbaa !13
  br label %30

30:                                               ; preds = %84, %27
  %31 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !13
  %32 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !13
  %33 = add nsw i32 %32, 1
  %34 = icmp sle i32 %31, %33
  br i1 %34, label %35, label %87

35:                                               ; preds = %30
  %36 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !13
  %37 = sub nsw i32 %36, 1
  store i32 %37, ptr %6, align 4, !tbaa !13
  br label %38

38:                                               ; preds = %80, %35
  %39 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !13
  %40 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !13
  %41 = add nsw i32 %40, 1
  %42 = icmp sle i32 %39, %41
  br i1 %42, label %43, label %83

43:                                               ; preds = %38
  %44 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !13
  %45 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !13
  %46 = add nsw i32 %44, %45
  %47 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !13
  %48 = srem i32 %46, %47
  store i32 %48, ptr %8, align 4, !tbaa !13
  %49 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !13
  %50 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !13
  %51 = add nsw i32 %49, %50
  %52 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !13
  %53 = srem i32 %51, %52
  store i32 %53, ptr %7, align 4, !tbaa !13
  %54 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !13
  %55 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !13
  %56 = icmp eq i32 %54, %55
  br i1 %56, label %57, label %61

57:                                               ; preds = %43
  %58 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !13
  %59 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !13
  %60 = icmp eq i32 %58, %59
  br i1 %60, label %79, label %61

61:                                               ; preds = %57, %43
  %62 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %63 = getelementptr inbounds %struct.life, ptr %62, i32 0, i32 5
  %64 = load ptr, ptr %63, align 8, !tbaa !15
  %65 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !13
  %66 = sext i32 %65 to i64
  %67 = getelementptr inbounds ptr, ptr %64, i64 %66
  %68 = load ptr, ptr %67, align 8, !tbaa !5
  %69 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !13
  %70 = sext i32 %69 to i64
  %71 = getelementptr inbounds i8, ptr %68, i64 %70
  %72 = load i8, ptr %71, align 1, !tbaa !16, !range !18, !noundef !19
  %73 = trunc i8 %72 to i1
  %74 = zext i1 %73 to i32
  %75 = icmp eq i32 %74, 1
  br i1 %75, label %76, label %79

76:                                               ; preds = %61
  %77 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !13
  %78 = add nsw i32 %77, 1
  store i32 %78, ptr %9, align 4, !tbaa !13
  br label %79

79:                                               ; preds = %76, %61, %57
  br label %80

80:                                               ; preds = %79
  %81 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !13
  %82 = add nsw i32 %81, 1
  store i32 %82, ptr %6, align 4, !tbaa !13
  br label %38, !llvm.loop !20

83:                                               ; preds = %38
  br label %84

84:                                               ; preds = %83
  %85 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !13
  %86 = add nsw i32 %85, 1
  store i32 %86, ptr %5, align 4, !tbaa !13
  br label %30, !llvm.loop !22

87:                                               ; preds = %30
  %88 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !13
  %89 = icmp eq i32 %88, 3
  br i1 %89, label %110, label %90

90:                                               ; preds = %87
  %91 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !13
  %92 = icmp eq i32 %91, 2
  br i1 %92, label %93, label %108

93:                                               ; preds = %90
  %94 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %95 = getelementptr inbounds %struct.life, ptr %94, i32 0, i32 5
  %96 = load ptr, ptr %95, align 8, !tbaa !15
  %97 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !13
  %98 = sext i32 %97 to i64
  %99 = getelementptr inbounds ptr, ptr %96, i64 %98
  %100 = load ptr, ptr %99, align 8, !tbaa !5
  %101 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !13
  %102 = sext i32 %101 to i64
  %103 = getelementptr inbounds i8, ptr %100, i64 %102
  %104 = load i8, ptr %103, align 1, !tbaa !16, !range !18, !noundef !19
  %105 = trunc i8 %104 to i1
  %106 = zext i1 %105 to i32
  %107 = icmp eq i32 %106, 1
  br label %108

108:                                              ; preds = %93, %90
  %109 = phi i1 [ false, %90 ], [ %107, %93 ]
  br label %110

110:                                              ; preds = %108, %87
  %111 = phi i1 [ true, %87 ], [ %109, %108 ]
  %112 = zext i1 %111 to i64
  %113 = select i1 %111, i32 1, i32 0
  %114 = icmp ne i32 %113, 0
  %115 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %116 = getelementptr inbounds %struct.life, ptr %115, i32 0, i32 6
  %117 = load ptr, ptr %116, align 8, !tbaa !23
  %118 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !13
  %119 = sext i32 %118 to i64
  %120 = getelementptr inbounds ptr, ptr %117, i64 %119
  %121 = load ptr, ptr %120, align 8, !tbaa !5
  %122 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !13
  %123 = sext i32 %122 to i64
  %124 = getelementptr inbounds i8, ptr %121, i64 %123
  %125 = zext i1 %114 to i8
  store i8 %125, ptr %124, align 1, !tbaa !16
  br label %126

126:                                              ; preds = %110
  %127 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !13
  %128 = add nsw i32 %127, 1
  store i32 %128, ptr %4, align 4, !tbaa !13
  br label %23, !llvm.loop !24

129:                                              ; preds = %23
  br label %130

130:                                              ; preds = %129
  %131 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !13
  %132 = add nsw i32 %131, 1
  store i32 %132, ptr %3, align 4, !tbaa !13
  br label %18, !llvm.loop !25

133:                                              ; preds = %18
  %134 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %135 = getelementptr inbounds %struct.life, ptr %134, i32 0, i32 5
  %136 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %137 = getelementptr inbounds %struct.life, ptr %136, i32 0, i32 6
  call void @swap_grids(ptr noundef %135, ptr noundef %137)
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #2
  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
  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
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %4) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %3) #2
  ret void
}

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, !11, i64 0}
!10 = !{!"life", !11, i64 0, !11, i64 4, !11, i64 8, !12, i64 16, !11, i64 24, !6, i64 32, !6, i64 40, !6, i64 48, !6, i64 56}
!11 = !{!"int", !7, i64 0}
!12 = !{!"double", !7, i64 0}
!13 = !{!11, !11, i64 0}
!14 = !{!10, !11, i64 4}
!15 = !{!10, !6, i64 32}
!16 = !{!17, !17, i64 0}
!17 = !{!"_Bool", !7, i64 0}
!18 = !{i8 0, i8 2}
!19 = !{}
!20 = distinct !{!20, !21}
!21 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!22 = distinct !{!22, !21}
!23 = !{!10, !6, i64 40}
!24 = distinct !{!24, !21}
!25 = distinct !{!25, !21}


; 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: nounwind uwtable
declare dso_local void @swap_grids(ptr noundef, ptr noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local void @evolve(ptr noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  %2 = load i32, ptr %0, align 8, !tbaa !5
  %3 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 4
  %4 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !12
  %5 = icmp sgt i32 %4, 0
  br i1 %5, label %.preheader.lr.ph, label %._crit_edge54

.preheader.lr.ph:                                 ; preds = %1
  %6 = icmp sgt i32 %2, 0
  %7 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 32
  br i1 %6, label %.preheader.lr.ph.split.us, label %._crit_edge54

.preheader.lr.ph.split.us:                        ; preds = %.preheader.lr.ph
  %8 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 40
  %9 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !13
  %10 = zext nneg i32 %4 to i64
  %wide.trip.count78 = zext nneg i32 %4 to i64
  %wide.trip.count = zext nneg i32 %2 to i64
  %11 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !14
  br label %.preheader.us

.preheader.us:                                    ; preds = %._crit_edge.us, %.preheader.lr.ph.split.us
  %indvars.iv = phi i64 [ %32, %._crit_edge.us ], [ 0, %.preheader.lr.ph.split.us ]
  %12 = getelementptr inbounds ptr, ptr %9, i64 %indvars.iv
  %13 = load ptr, ptr %12, align 8, !tbaa !15
  %14 = trunc i64 %indvars.iv to i32
  %15 = add i32 %14, -1
  %16 = add i32 %15, %4
  %17 = srem i32 %16, %4
  %18 = sext i32 %17 to i64
  %19 = getelementptr inbounds ptr, ptr %11, i64 %18
  %20 = load ptr, ptr %19, align 8, !tbaa !15
  %21 = add nuw i64 %indvars.iv, %10
  %22 = trunc i64 %21 to i32
  %23 = srem i32 %22, %4
  %24 = sext i32 %23 to i64
  %25 = getelementptr inbounds ptr, ptr %11, i64 %24
  %26 = load ptr, ptr %25, align 8, !tbaa !15
  %27 = trunc i64 %21 to i32
  %28 = srem i32 %27, %4
  %29 = sext i32 %28 to i64
  %30 = getelementptr inbounds ptr, ptr %11, i64 %29
  %31 = load ptr, ptr %30, align 8, !tbaa !15
  %32 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %33 = trunc i64 %32 to i32
  %34 = add i32 %4, %33
  %35 = srem i32 %34, %4
  %36 = sext i32 %35 to i64
  %37 = getelementptr inbounds ptr, ptr %11, i64 %36
  %38 = load ptr, ptr %37, align 8, !tbaa !15
  br label %.split49.us59.2

39:                                               ; preds = %.split49.us59.2
  %40 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !14
  %41 = getelementptr inbounds ptr, ptr %40, i64 %indvars.iv
  %42 = load ptr, ptr %41, align 8, !tbaa !15
  %43 = getelementptr inbounds i8, ptr %42, i64 %indvars.iv74
  %44 = load i8, ptr %43, align 1, !tbaa !16, !range !18, !noundef !19
  br label %45

.fold.split.us:                                   ; preds = %.split49.us59.2
  br label %45

45:                                               ; preds = %.fold.split.us, %39, %.split49.us59.2
  %46 = phi i8 [ 1, %.split49.us59.2 ], [ %44, %39 ], [ 0, %.fold.split.us ]
  %47 = getelementptr inbounds i8, ptr %13, i64 %indvars.iv74
  store i8 %46, ptr %47, align 1, !tbaa !16
  %indvars.iv.next75 = add nuw nsw i64 %indvars.iv74, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next75, %wide.trip.count
  br i1 %exitcond.not, label %._crit_edge.us, label %.split49.us59.2, !llvm.loop !20

.split49.us59.2:                                  ; preds = %.preheader.us, %45
  %indvars.iv74 = phi i64 [ 0, %.preheader.us ], [ %indvars.iv.next75, %45 ]
  %48 = add nsw i64 %indvars.iv74, -1
  %49 = trunc i64 %48 to i32
  %50 = add i32 %2, %49
  %51 = srem i32 %50, %2
  %52 = sext i32 %51 to i64
  %53 = getelementptr inbounds i8, ptr %20, i64 %52
  %54 = load i8, ptr %53, align 1, !tbaa !16, !range !18, !noundef !19
  %55 = trunc i64 %indvars.iv74 to i32
  %56 = add i32 %2, %55
  %57 = srem i32 %56, %2
  %58 = sext i32 %57 to i64
  %59 = getelementptr inbounds i8, ptr %20, i64 %58
  %60 = load i8, ptr %59, align 1, !tbaa !16, !range !18, !noundef !19
  %narrow = add nuw nsw i8 %54, %60
  %61 = trunc i64 %indvars.iv74 to i32
  %62 = add i32 %61, 1
  %63 = add i32 %62, %2
  %64 = srem i32 %63, %2
  %65 = sext i32 %64 to i64
  %66 = getelementptr inbounds i8, ptr %20, i64 %65
  %67 = load i8, ptr %66, align 1, !tbaa !16, !range !18, !noundef !19
  %narrow80 = add nuw nsw i8 %narrow, %67
  %68 = trunc i64 %48 to i32
  %69 = add i32 %2, %68
  %70 = srem i32 %69, %2
  %71 = sext i32 %70 to i64
  %72 = getelementptr inbounds i8, ptr %26, i64 %71
  %73 = load i8, ptr %72, align 1, !tbaa !16, !range !18, !noundef !19
  %narrow81 = add nuw nsw i8 %narrow80, %73
  %74 = trunc i64 %indvars.iv74 to i32
  %75 = add i32 %74, 1
  %76 = add i32 %75, %2
  %77 = srem i32 %76, %2
  %78 = sext i32 %77 to i64
  %79 = getelementptr inbounds i8, ptr %31, i64 %78
  %80 = load i8, ptr %79, align 1, !tbaa !16, !range !18, !noundef !19
  %narrow82 = add nuw nsw i8 %narrow81, %80
  %81 = trunc i64 %48 to i32
  %82 = add i32 %2, %81
  %83 = srem i32 %82, %2
  %84 = sext i32 %83 to i64
  %85 = getelementptr inbounds i8, ptr %38, i64 %84
  %86 = load i8, ptr %85, align 1, !tbaa !16, !range !18, !noundef !19
  %narrow83 = add nuw nsw i8 %narrow82, %86
  %87 = trunc i64 %indvars.iv74 to i32
  %88 = add i32 %2, %87
  %89 = srem i32 %88, %2
  %90 = sext i32 %89 to i64
  %91 = getelementptr inbounds i8, ptr %38, i64 %90
  %92 = load i8, ptr %91, align 1, !tbaa !16, !range !18, !noundef !19
  %narrow84 = add nuw nsw i8 %narrow83, %92
  %93 = trunc i64 %indvars.iv74 to i32
  %94 = add i32 %93, 1
  %95 = add i32 %94, %2
  %96 = srem i32 %95, %2
  %97 = sext i32 %96 to i64
  %98 = getelementptr inbounds i8, ptr %38, i64 %97
  %99 = load i8, ptr %98, align 1, !tbaa !16, !range !18, !noundef !19
  %spec.select.us.us.2.2 = add i8 %narrow84, %99
  switch i8 %spec.select.us.us.2.2, label %.fold.split.us [
    i8 3, label %45
    i8 2, label %39
  ]

._crit_edge.us:                                   ; preds = %45
  %exitcond79.not = icmp eq i64 %32, %wide.trip.count78
  br i1 %exitcond79.not, label %._crit_edge54, label %.preheader.us, !llvm.loop !22

._crit_edge54:                                    ; preds = %._crit_edge.us, %.preheader.lr.ph, %1
  %100 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 32
  %101 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 40
  tail call void @swap_grids(ptr noundef nonnull %100, ptr noundef nonnull %101)
  ret void
}

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" }

!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, !7, i64 0}
!6 = !{!"life", !7, i64 0, !7, i64 4, !7, i64 8, !10, i64 16, !7, i64 24, !11, i64 32, !11, i64 40, !11, i64 48, !11, i64 56}
!7 = !{!"int", !8, i64 0}
!8 = !{!"omnipotent char", !9, i64 0}
!9 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!10 = !{!"double", !8, i64 0}
!11 = !{!"any pointer", !8, i64 0}
!12 = !{!6, !7, i64 4}
!13 = !{!6, !11, i64 40}
!14 = !{!6, !11, i64 32}
!15 = !{!11, !11, i64 0}
!16 = !{!17, !17, i64 0}
!17 = !{!"_Bool", !8, i64 0}
!18 = !{i8 0, i8 2}
!19 = !{}
!20 = distinct !{!20, !21}
!21 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!22 = distinct !{!22, !21}


; Effective O3 passes: BDCEPass,CorrelatedValuePropagationPass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LICMPass,LoopInstSimplifyPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyCFGPass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,ReassociatePass,SCCPPass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass