; LLVM IR from ahampriyanshu/algo-ds-101 :: Algorithms/Sorting/Insertion_Sort/Insertion_sort_2.ll (Z14Insertion_sortPii)

; 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: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local void @_Z14Insertion_sortPii(ptr noundef %0, i32 noundef %1) #0 {
  %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
  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
  store i32 1, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %8

8:                                                ; preds = %55, %2
  %9 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %10 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %11 = sub nsw i32 %10, 1
  %12 = icmp sle i32 %9, %11
  br i1 %12, label %14, label %13

13:                                               ; preds = %8
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #2
  br label %58

14:                                               ; preds = %8
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  %15 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %16 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %17 = sext i32 %16 to i64
  %18 = getelementptr inbounds i32, ptr %15, i64 %17
  %19 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !9
  store i32 %19, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  %20 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %21 = sub nsw i32 %20, 1
  store i32 %21, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %22

22:                                               ; preds = %35, %14
  %23 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %24 = icmp sge i32 %23, 0
  br i1 %24, label %25, label %33

25:                                               ; preds = %22
  %26 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %27 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %28 = sext i32 %27 to i64
  %29 = getelementptr inbounds i32, ptr %26, i64 %28
  %30 = load i32, ptr %29, align 4, !tbaa !9
  %31 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %32 = icmp sgt i32 %30, %31
  br label %33

33:                                               ; preds = %25, %22
  %34 = phi i1 [ false, %22 ], [ %32, %25 ]
  br i1 %34, label %35, label %48

35:                                               ; preds = %33
  %36 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %37 = load i32, ptr %7, 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 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %42 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %43 = add nsw i32 %42, 1
  %44 = sext i32 %43 to i64
  %45 = getelementptr inbounds i32, ptr %41, i64 %44
  store i32 %40, ptr %45, align 4, !tbaa !9
  %46 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %47 = sub nsw i32 %46, 1
  store i32 %47, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %22, !llvm.loop !11

48:                                               ; preds = %33
  %49 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %50 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %51 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %52 = add nsw i32 %51, 1
  %53 = sext i32 %52 to i64
  %54 = getelementptr inbounds i32, ptr %50, i64 %53
  store i32 %49, ptr %54, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  br label %55

55:                                               ; preds = %48
  %56 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %57 = add nsw i32 %56, 1
  store i32 %57, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %8, !llvm.loop !13

58:                                               ; preds = %13
  ret void
}

; 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 = { mustprogress 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++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"int", !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 norecurse nosync nounwind memory(argmem: readwrite) uwtable
define dso_local void @_Z14Insertion_sortPii(ptr nocapture noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %invariant.gep = getelementptr i8, ptr %0, i64 4
  %.not.not21 = icmp sgt i32 %1, 1
  br i1 %.not.not21, label %.lr.ph.preheader, label %._crit_edge

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %2
  %wide.trip.count = zext nneg i32 %1 to i64
  %3 = add nsw i64 %wide.trip.count, -1
  %xtraiter = and i64 %3, 1
  %4 = icmp eq i32 %1, 2
  br i1 %4, label %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph.preheader.new

.lr.ph.preheader.new:                             ; preds = %.lr.ph.preheader
  %unroll_iter = and i64 %3, -2
  br label %.lr.ph

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

.lr.ph.epil:                                      ; preds = %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa
  %5 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.unr
  %6 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %7 = trunc i64 %indvars.iv.unr to i32
  br label %8

8:                                                ; preds = %13, %.lr.ph.epil
  %.020.in.epil = phi i32 [ %7, %.lr.ph.epil ], [ %.020.epil, %13 ]
  %.020.epil = add i32 %.020.in.epil, -1
  %9 = zext nneg i32 %.020.epil to i64
  %10 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %9
  %11 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %12 = icmp sgt i32 %11, %6
  br i1 %12, label %13, label %.critedge.epil

13:                                               ; preds = %8
  %14 = getelementptr inbounds i8, ptr %10, i64 4
  store i32 %11, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %15 = icmp sgt i32 %.020.epil, 0
  br i1 %15, label %8, label %.critedge.epil, !llvm.loop !9

.critedge.epil:                                   ; preds = %13, %8
  %.0.lcssa.epil = phi i32 [ -1, %13 ], [ %.020.epil, %8 ]
  %16 = sext i32 %.0.lcssa.epil to i64
  %gep.epil = getelementptr i32, ptr %invariant.gep, i64 %16
  store i32 %6, ptr %gep.epil, align 4, !tbaa !5
  br label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %.critedge.epil, %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, %2
  ret void

.lr.ph:                                           ; preds = %.critedge.1, %.lr.ph.preheader.new
  %indvars.iv = phi i64 [ 1, %.lr.ph.preheader.new ], [ %indvars.iv.next.1, %.critedge.1 ]
  %niter = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader.new ], [ %niter.next.1, %.critedge.1 ]
  %17 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %18 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  %19 = trunc i64 %indvars.iv to i32
  br label %20

20:                                               ; preds = %.lr.ph, %25
  %.020.in = phi i32 [ %19, %.lr.ph ], [ %.020, %25 ]
  %.020 = add i32 %.020.in, -1
  %21 = zext nneg i32 %.020 to i64
  %22 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %21
  %23 = load i32, ptr %22, align 4, !tbaa !5
  %24 = icmp sgt i32 %23, %18
  br i1 %24, label %25, label %.critedge

25:                                               ; preds = %20
  %26 = getelementptr inbounds i8, ptr %22, i64 4
  store i32 %23, ptr %26, align 4, !tbaa !5
  %27 = icmp sgt i32 %.020, 0
  br i1 %27, label %20, label %.critedge, !llvm.loop !9

.critedge:                                        ; preds = %25, %20
  %.0.lcssa = phi i32 [ -1, %25 ], [ %.020, %20 ]
  %28 = sext i32 %.0.lcssa to i64
  %gep = getelementptr i32, ptr %invariant.gep, i64 %28
  store i32 %18, ptr %gep, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %29 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.next
  %30 = load i32, ptr %29, align 4, !tbaa !5
  %31 = trunc i64 %indvars.iv.next to i32
  br label %32

32:                                               ; preds = %37, %.critedge
  %.020.in.1 = phi i32 [ %31, %.critedge ], [ %.020.1, %37 ]
  %.020.1 = add i32 %.020.in.1, -1
  %33 = zext nneg i32 %.020.1 to i64
  %34 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %33
  %35 = load i32, ptr %34, align 4, !tbaa !5
  %36 = icmp sgt i32 %35, %30
  br i1 %36, label %37, label %.critedge.1

37:                                               ; preds = %32
  %38 = getelementptr inbounds i8, ptr %34, i64 4
  store i32 %35, ptr %38, align 4, !tbaa !5
  %39 = icmp sgt i32 %.020.1, 0
  br i1 %39, label %32, label %.critedge.1, !llvm.loop !9

.critedge.1:                                      ; preds = %37, %32
  %.0.lcssa.1 = phi i32 [ -1, %37 ], [ %.020.1, %32 ]
  %40 = sext i32 %.0.lcssa.1 to i64
  %gep.1 = getelementptr i32, ptr %invariant.gep, i64 %40
  store i32 %30, ptr %gep.1, 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 = icmp eq i64 %niter.next.1, %unroll_iter
  br i1 %niter.ncmp.1, label %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph, !llvm.loop !11
}

attributes #0 = { mustprogress 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++ TBAA"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = distinct !{!11, !10}


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