; LLVM IR from clunietp/libgmsd :: src (matrix)

; 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: 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 void @transpose_inplace(ptr noundef %0, i32 noundef %1) #1 {
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca float, 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
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  store i32 0, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %8

8:                                                ; preds = %62, %2
  %9 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %10 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %11 = icmp slt i32 %9, %10
  br i1 %11, label %12, label %65

12:                                               ; preds = %8
  %13 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  store i32 %13, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %14

14:                                               ; preds = %58, %12
  %15 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %16 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %17 = icmp slt i32 %15, %16
  br i1 %17, label %18, label %61

18:                                               ; preds = %14
  %19 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %20 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %21 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %22 = mul nsw i32 %20, %21
  %23 = sext i32 %22 to i64
  %24 = getelementptr inbounds float, ptr %19, i64 %23
  %25 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %26 = sext i32 %25 to i64
  %27 = getelementptr inbounds float, ptr %24, i64 %26
  %28 = load float, ptr %27, align 4, !tbaa !11
  store float %28, ptr %7, align 4, !tbaa !11
  %29 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %30 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %31 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %32 = mul nsw i32 %30, %31
  %33 = sext i32 %32 to i64
  %34 = getelementptr inbounds float, ptr %29, i64 %33
  %35 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %36 = sext i32 %35 to i64
  %37 = getelementptr inbounds float, ptr %34, i64 %36
  %38 = load float, ptr %37, align 4, !tbaa !11
  %39 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %40 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %41 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %42 = mul nsw i32 %40, %41
  %43 = sext i32 %42 to i64
  %44 = getelementptr inbounds float, ptr %39, i64 %43
  %45 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %46 = sext i32 %45 to i64
  %47 = getelementptr inbounds float, ptr %44, i64 %46
  store float %38, ptr %47, align 4, !tbaa !11
  %48 = load float, ptr %7, align 4, !tbaa !11
  %49 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %50 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %51 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %52 = mul nsw i32 %50, %51
  %53 = sext i32 %52 to i64
  %54 = getelementptr inbounds float, ptr %49, i64 %53
  %55 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %56 = sext i32 %55 to i64
  %57 = getelementptr inbounds float, ptr %54, i64 %56
  store float %48, ptr %57, align 4, !tbaa !11
  br label %58

58:                                               ; preds = %18
  %59 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %60 = add nsw i32 %59, 1
  store i32 %60, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %14, !llvm.loop !13

61:                                               ; preds = %14
  br label %62

62:                                               ; preds = %61
  %63 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %64 = add nsw i32 %63, 1
  store i32 %64, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %8, !llvm.loop !15

65:                                               ; preds = %8
  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
  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, !10, i64 0}
!10 = !{!"int", !7, i64 0}
!11 = !{!12, !12, i64 0}
!12 = !{!"float", !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"

; Function Attrs: nofree norecurse nosync nounwind memory(argmem: readwrite) uwtable
define dso_local void @transpose_inplace(ptr nocapture noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = icmp sgt i32 %1, 0
  br i1 %3, label %.preheader.preheader, label %._crit_edge

.preheader.preheader:                             ; preds = %2
  %4 = zext nneg i32 %1 to i64
  %xtraiter = and i64 %4, 1
  %5 = icmp eq i32 %1, 1
  br i1 %5, label %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, label %.preheader.preheader.new

.preheader.preheader.new:                         ; preds = %.preheader.preheader
  %unroll_iter = and i64 %4, 2147483646
  br label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %20, %.preheader.preheader.new
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.preheader.preheader.new ], [ %indvars.iv.next.1, %20 ]
  %niter = phi i64 [ 0, %.preheader.preheader.new ], [ %niter.next.1, %20 ]
  %invariant.gep = getelementptr float, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %6 = mul nuw nsw i64 %indvars.iv, %4
  %7 = getelementptr inbounds float, ptr %0, i64 %6
  br label %8

8:                                                ; preds = %.preheader, %8
  %indvars.iv27 = phi i64 [ %indvars.iv, %.preheader ], [ %indvars.iv.next28, %8 ]
  %9 = mul nuw nsw i64 %indvars.iv27, %4
  %gep = getelementptr float, ptr %invariant.gep, i64 %9
  %10 = load float, ptr %gep, align 4, !tbaa !5
  %11 = getelementptr inbounds float, ptr %7, i64 %indvars.iv27
  %12 = load float, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  store float %12, ptr %gep, align 4, !tbaa !5
  store float %10, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next28 = add nuw nsw i64 %indvars.iv27, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next28, %4
  br i1 %exitcond.not, label %.preheader.1, label %8, !llvm.loop !9

.preheader.1:                                     ; preds = %8
  %indvars.iv.next = or disjoint i64 %indvars.iv, 1
  %invariant.gep.1 = getelementptr float, ptr %0, i64 %indvars.iv.next
  %13 = mul nuw nsw i64 %indvars.iv.next, %4
  %14 = getelementptr inbounds float, ptr %0, i64 %13
  br label %15

15:                                               ; preds = %15, %.preheader.1
  %indvars.iv27.1 = phi i64 [ %indvars.iv.next, %.preheader.1 ], [ %indvars.iv.next28.1, %15 ]
  %16 = mul nuw nsw i64 %indvars.iv27.1, %4
  %gep.1 = getelementptr float, ptr %invariant.gep.1, i64 %16
  %17 = load float, ptr %gep.1, align 4, !tbaa !5
  %18 = getelementptr inbounds float, ptr %14, i64 %indvars.iv27.1
  %19 = load float, ptr %18, align 4, !tbaa !5
  store float %19, ptr %gep.1, align 4, !tbaa !5
  store float %17, ptr %18, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next28.1 = add nuw nsw i64 %indvars.iv27.1, 1
  %exitcond.not.1 = icmp eq i64 %indvars.iv.next28.1, %4
  br i1 %exitcond.not.1, label %20, label %15, !llvm.loop !9

20:                                               ; preds = %15
  %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 %.preheader, !llvm.loop !11

._crit_edge.loopexit.unr-lcssa:                   ; preds = %20, %.preheader.preheader
  %indvars.iv.unr = phi i64 [ 0, %.preheader.preheader ], [ %indvars.iv.next.1, %20 ]
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %._crit_edge, label %.preheader.epil

.preheader.epil:                                  ; preds = %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa
  %invariant.gep.epil = getelementptr float, ptr %0, i64 %indvars.iv.unr
  %21 = mul nuw nsw i64 %indvars.iv.unr, %4
  %22 = getelementptr inbounds float, ptr %0, i64 %21
  br label %23

23:                                               ; preds = %23, %.preheader.epil
  %indvars.iv27.epil = phi i64 [ %indvars.iv.unr, %.preheader.epil ], [ %indvars.iv.next28.epil, %23 ]
  %24 = mul nuw nsw i64 %indvars.iv27.epil, %4
  %gep.epil = getelementptr float, ptr %invariant.gep.epil, i64 %24
  %25 = load float, ptr %gep.epil, align 4, !tbaa !5
  %26 = getelementptr inbounds float, ptr %22, i64 %indvars.iv27.epil
  %27 = load float, ptr %26, align 4, !tbaa !5
  store float %27, ptr %gep.epil, align 4, !tbaa !5
  store float %25, ptr %26, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next28.epil = add nuw nsw i64 %indvars.iv27.epil, 1
  %exitcond.not.epil = icmp eq i64 %indvars.iv.next28.epil, %4
  br i1 %exitcond.not.epil, label %._crit_edge, label %23, !llvm.loop !9

._crit_edge:                                      ; preds = %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, %23, %2
  ret void
}

attributes #0 = { 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 = !{!"float", !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,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LICMPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,SROAPass,SimplifyCFGPass