; LLVM IR from chrr/libECP :: src (dimensions)

; 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 allocsize(0,1)
declare noalias ptr @calloc(i64 noundef, i64 noundef) #1

; 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
define dso_local ptr @cartesianShellOrderIndex(i32 noundef %0, ptr noundef %1) #2 {
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca ptr, align 8
  %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
  %12 = alloca ptr, align 8
  store i32 %0, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #3
  %13 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %14 = add nsw i32 %13, 1
  store i32 %14, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %12) #3
  %15 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %16 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %17 = mul nsw i32 %15, %16
  %18 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %19 = mul nsw i32 %17, %18
  %20 = sext i32 %19 to i64
  %21 = call noalias ptr @calloc(i64 noundef %20, i64 noundef 4) #4
  store ptr %21, ptr %12, align 8, !tbaa !9
  store i32 0, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %22

22:                                               ; preds = %89, %2
  %23 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %24 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %25 = icmp sle i32 %23, %24
  br i1 %25, label %26, label %92

26:                                               ; preds = %22
  store i32 0, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  br label %27

27:                                               ; preds = %85, %26
  %28 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %29 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %30 = add nsw i32 %29, 1
  %31 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %32 = add nsw i32 %31, 2
  %33 = mul nsw i32 %30, %32
  %34 = sdiv i32 %33, 2
  %35 = icmp slt i32 %28, %34
  br i1 %35, label %36, label %88

36:                                               ; preds = %27
  %37 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %38 = sub nsw i32 %37, 1
  %39 = add nsw i32 %38, 1
  %40 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %41 = sub nsw i32 %40, 1
  %42 = add nsw i32 %41, 2
  %43 = mul nsw i32 %39, %42
  %44 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %45 = sub nsw i32 %44, 1
  %46 = add nsw i32 %45, 3
  %47 = mul nsw i32 %43, %46
  %48 = sdiv i32 %47, 6
  %49 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %50 = add nsw i32 %48, %49
  %51 = mul nsw i32 %50, 3
  store i32 %51, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %52 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %53 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %54 = sext i32 %53 to i64
  %55 = getelementptr inbounds i32, ptr %52, i64 %54
  %56 = load i32, ptr %55, align 4, !tbaa !5
  store i32 %56, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %57 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %58 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %59 = add nsw i32 %58, 1
  %60 = sext i32 %59 to i64
  %61 = getelementptr inbounds i32, ptr %57, i64 %60
  %62 = load i32, ptr %61, align 4, !tbaa !5
  store i32 %62, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %63 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %64 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %65 = add nsw i32 %64, 2
  %66 = sext i32 %65 to i64
  %67 = getelementptr inbounds i32, ptr %63, i64 %66
  %68 = load i32, ptr %67, align 4, !tbaa !5
  store i32 %68, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %69 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %70 = sdiv i32 %69, 3
  %71 = load ptr, ptr %12, align 8, !tbaa !9
  %72 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %73 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %74 = mul nsw i32 %72, %73
  %75 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %76 = mul nsw i32 %74, %75
  %77 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %78 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %79 = mul nsw i32 %77, %78
  %80 = add nsw i32 %76, %79
  %81 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %82 = add nsw i32 %80, %81
  %83 = sext i32 %82 to i64
  %84 = getelementptr inbounds i32, ptr %71, i64 %83
  store i32 %70, ptr %84, align 4, !tbaa !5
  br label %85

85:                                               ; preds = %36
  %86 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %87 = add nsw i32 %86, 1
  store i32 %87, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  br label %27, !llvm.loop !11

88:                                               ; preds = %27
  br label %89

89:                                               ; preds = %88
  %90 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %91 = add nsw i32 %90, 1
  store i32 %91, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %22, !llvm.loop !13

92:                                               ; preds = %22
  %93 = load ptr, ptr %12, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %12) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #3
  ret ptr %93
}

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { nounwind allocsize(0,1) "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 }
attributes #4 = { nounwind allocsize(0,1) }

!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 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"any pointer", !7, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = distinct !{!13, !12}


; 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: mustprogress nofree nounwind willreturn allockind("alloc,zeroed") allocsize(0,1) memory(inaccessiblemem: readwrite)
declare noalias noundef ptr @calloc(i64 noundef, i64 noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: nofree nounwind memory(write, argmem: read, inaccessiblemem: readwrite) uwtable
define dso_local noalias noundef ptr @cartesianShellOrderIndex(i32 noundef %0, ptr nocapture noundef readonly %1) local_unnamed_addr #1 {
  %3 = add nsw i32 %0, 1
  %4 = mul nsw i32 %3, %3
  %5 = mul nsw i32 %4, %3
  %6 = sext i32 %5 to i64
  %7 = tail call noalias ptr @calloc(i64 noundef %6, i64 noundef 4) #3
  %.not31 = icmp slt i32 %0, 0
  br i1 %.not31, label %._crit_edge, label %.lr.ph

.loopexit.unr-lcssa:                              ; preds = %31, %.lr.ph
  %indvars.iv.unr = phi i64 [ 0, %.lr.ph ], [ %indvars.iv.next.1, %31 ]
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %.loopexit, label %.loopexit.epilog-lcssa

.loopexit.epilog-lcssa:                           ; preds = %.loopexit.unr-lcssa
  %8 = add nuw nsw i64 %indvars.iv.unr, %29
  %.idx.epil = mul i64 %8, 12
  %9 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 %.idx.epil
  %10 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %11 = getelementptr inbounds i8, ptr %9, i64 4
  %12 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %13 = getelementptr inbounds i8, ptr %9, i64 8
  %14 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %15 = mul nsw i32 %10, %3
  %16 = add i32 %15, %12
  %17 = mul i32 %16, %3
  %18 = add nsw i32 %17, %14
  %19 = sext i32 %18 to i64
  %20 = getelementptr inbounds i32, ptr %7, i64 %19
  %21 = trunc nuw nsw i64 %8 to i32
  store i32 %21, ptr %20, align 4, !tbaa !5
  br label %.loopexit

.loopexit:                                        ; preds = %.loopexit.unr-lcssa, %.loopexit.epilog-lcssa
  %exitcond.not = icmp eq i32 %.032, %0
  %loop-unroll.iv.next = add i32 %loop-unroll.iv, %23
  br i1 %exitcond.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph, !llvm.loop !9

.lr.ph:                                           ; preds = %2, %.loopexit
  %loop-unroll.iv = phi i32 [ %loop-unroll.iv.next, %.loopexit ], [ 2, %2 ]
  %.032 = phi i32 [ %26, %.loopexit ], [ 0, %2 ]
  %22 = shl nuw i32 %.032, 1
  %23 = add i32 %22, 4
  %24 = lshr exact i32 %loop-unroll.iv, 1
  %25 = tail call i32 @llvm.umax.i32(i32 %24, i32 1)
  %umax = zext nneg i32 %25 to i64
  %26 = add nuw nsw i32 %.032, 1
  %27 = add nuw nsw i32 %.032, 2
  %factor.op.mul = mul i32 %27, %.032
  %.reass = mul i32 %factor.op.mul, %26
  %28 = udiv i32 %.reass, 6
  %29 = zext nneg i32 %28 to i64
  %xtraiter = and i64 %umax, 1
  %30 = icmp ult i32 %loop-unroll.iv, 4
  br i1 %30, label %.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph.new

.lr.ph.new:                                       ; preds = %.lr.ph
  %unroll_iter = and i64 %umax, 2147483646
  br label %31

31:                                               ; preds = %31, %.lr.ph.new
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.lr.ph.new ], [ %indvars.iv.next.1, %31 ]
  %niter = phi i64 [ 0, %.lr.ph.new ], [ %niter.next.1, %31 ]
  %32 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, %29
  %.idx = mul i64 %32, 12
  %33 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 %.idx
  %34 = load i32, ptr %33, align 4, !tbaa !5
  %35 = getelementptr inbounds i8, ptr %33, i64 4
  %36 = load i32, ptr %35, align 4, !tbaa !5
  %37 = getelementptr inbounds i8, ptr %33, i64 8
  %38 = load i32, ptr %37, align 4, !tbaa !5
  %39 = mul nsw i32 %34, %3
  %40 = add i32 %39, %36
  %41 = mul i32 %40, %3
  %42 = add nsw i32 %41, %38
  %43 = sext i32 %42 to i64
  %44 = getelementptr inbounds i32, ptr %7, i64 %43
  %45 = trunc nuw nsw i64 %32 to i32
  store i32 %45, ptr %44, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next = or disjoint i64 %indvars.iv, 1
  %46 = add nuw nsw i64 %indvars.iv.next, %29
  %.idx.1 = mul i64 %46, 12
  %47 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 %.idx.1
  %48 = load i32, ptr %47, align 4, !tbaa !5
  %49 = getelementptr inbounds i8, ptr %47, i64 4
  %50 = load i32, ptr %49, align 4, !tbaa !5
  %51 = getelementptr inbounds i8, ptr %47, i64 8
  %52 = load i32, ptr %51, align 4, !tbaa !5
  %53 = mul nsw i32 %48, %3
  %54 = add i32 %53, %50
  %55 = mul i32 %54, %3
  %56 = add nsw i32 %55, %52
  %57 = sext i32 %56 to i64
  %58 = getelementptr inbounds i32, ptr %7, i64 %57
  %59 = trunc nuw nsw i64 %46 to i32
  store i32 %59, ptr %58, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next.1 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 2
  %niter.next.1 = add i64 %niter, 2
  %niter.ncmp.1.not = icmp eq i64 %niter.next.1, %unroll_iter
  br i1 %niter.ncmp.1.not, label %.loopexit.unr-lcssa, label %31, !llvm.loop !11

._crit_edge:                                      ; preds = %.loopexit, %2
  ret ptr %7
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare i32 @llvm.umax.i32(i32, i32) #2

attributes #0 = { mustprogress nofree nounwind willreturn allockind("alloc,zeroed") allocsize(0,1) memory(inaccessiblemem: readwrite) "alloc-family"="malloc" "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 = { nofree nounwind memory(write, argmem: read, inaccessiblemem: 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" }
attributes #2 = { nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none) }
attributes #3 = { nounwind allocsize(0,1) }

!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,GlobalDCEPass,GlobalOptPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LICMPass,LoopInstSimplifyPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SCCPPass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass