; LLVM IR from stillwater-sc/universal :: c_api/pure_c/posit (posit8_1)

; 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"

%union.posit8_u = type { [1 x i8] }

; 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 i8 @posit8_1_fromsi(i32 noundef %0) #1 {
  %2 = alloca %union.posit8_u, align 1
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca i8, align 1
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i8, align 1
  %7 = alloca i8, align 1
  %8 = alloca i8, align 1
  %9 = alloca i16, align 2
  %10 = alloca i8, align 1
  %11 = alloca i16, align 2
  store i32 %0, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.memset.p0.i64(ptr align 1 %2, i8 0, i64 1, i1 false)
  %12 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %13 = icmp eq i32 %12, 0
  br i1 %13, label %14, label %15

14:                                               ; preds = %1
  br label %142

15:                                               ; preds = %1
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 1, ptr %4) #3
  %16 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %17 = icmp slt i32 %16, 0
  %18 = zext i1 %17 to i64
  %19 = select i1 %17, i32 1, i32 0
  %20 = icmp ne i32 %19, 0
  %21 = zext i1 %20 to i8
  store i8 %21, ptr %4, align 1, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #3
  %22 = load i8, ptr %4, align 1, !tbaa !9, !range !11, !noundef !12
  %23 = trunc i8 %22 to i1
  br i1 %23, label %24, label %27

24:                                               ; preds = %15
  %25 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %26 = sub nsw i32 0, %25
  br label %29

27:                                               ; preds = %15
  %28 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  br label %29

29:                                               ; preds = %27, %24
  %30 = phi i32 [ %26, %24 ], [ %28, %27 ]
  store i32 %30, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 1, ptr %6) #3
  %31 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %32 = icmp sgt i32 %31, 2048
  br i1 %32, label %33, label %34

33:                                               ; preds = %29
  store i8 127, ptr %6, align 1, !tbaa !13
  br label %129

34:                                               ; preds = %29
  %35 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %36 = icmp sge i32 %35, 768
  br i1 %36, label %37, label %38

37:                                               ; preds = %34
  store i8 126, ptr %6, align 1, !tbaa !13
  br label %128

38:                                               ; preds = %34
  %39 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %40 = icmp slt i32 %39, 2
  br i1 %40, label %41, label %45

41:                                               ; preds = %38
  %42 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %43 = shl i32 %42, 6
  %44 = trunc i32 %43 to i8
  store i8 %44, ptr %6, align 1, !tbaa !13
  br label %127

45:                                               ; preds = %38
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 1, ptr %7) #3
  store i8 64, ptr %7, align 1, !tbaa !13
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 1, ptr %8) #3
  store i8 12, ptr %8, align 1, !tbaa !13
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 2, ptr %9) #3
  %46 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %47 = trunc i32 %46 to i16
  store i16 %47, ptr %9, align 2, !tbaa !14
  br label %48

48:                                               ; preds = %56, %45
  %49 = load i16, ptr %9, align 2, !tbaa !14
  %50 = zext i16 %49 to i32
  %51 = load i8, ptr %7, align 1, !tbaa !13
  %52 = zext i8 %51 to i32
  %53 = and i32 %50, %52
  %54 = icmp ne i32 %53, 0
  %55 = xor i1 %54, true
  br i1 %55, label %56, label %63

56:                                               ; preds = %48
  %57 = load i8, ptr %8, align 1, !tbaa !13
  %58 = add i8 %57, -1
  store i8 %58, ptr %8, align 1, !tbaa !13
  %59 = load i16, ptr %9, align 2, !tbaa !14
  %60 = zext i16 %59 to i32
  %61 = shl i32 %60, 1
  %62 = trunc i32 %61 to i16
  store i16 %62, ptr %9, align 2, !tbaa !14
  br label %48, !llvm.loop !16

63:                                               ; preds = %48
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 1, ptr %10) #3
  %64 = load i8, ptr %8, align 1, !tbaa !13
  %65 = sext i8 %64 to i32
  %66 = ashr i32 %65, 1
  %67 = trunc i32 %66 to i8
  store i8 %67, ptr %10, align 1, !tbaa !13
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 2, ptr %11) #3
  %68 = load i8, ptr %8, align 1, !tbaa !13
  %69 = sext i8 %68 to i32
  %70 = and i32 %69, 1
  %71 = load i8, ptr %10, align 1, !tbaa !13
  %72 = sext i8 %71 to i32
  %73 = sub nsw i32 12, %72
  %74 = shl i32 %70, %73
  %75 = trunc i32 %74 to i16
  store i16 %75, ptr %11, align 2, !tbaa !14
  %76 = load i16, ptr %9, align 2, !tbaa !14
  %77 = zext i16 %76 to i32
  %78 = load i8, ptr %7, align 1, !tbaa !13
  %79 = zext i8 %78 to i32
  %80 = xor i32 %77, %79
  %81 = trunc i32 %80 to i16
  store i16 %81, ptr %9, align 2, !tbaa !14
  %82 = load i8, ptr %10, align 1, !tbaa !13
  %83 = sext i8 %82 to i32
  %84 = ashr i32 63, %83
  %85 = xor i32 127, %84
  %86 = load i16, ptr %11, align 2, !tbaa !14
  %87 = zext i16 %86 to i32
  %88 = or i32 %85, %87
  %89 = load i16, ptr %9, align 2, !tbaa !14
  %90 = zext i16 %89 to i32
  %91 = load i8, ptr %10, align 1, !tbaa !13
  %92 = sext i8 %91 to i32
  %93 = add nsw i32 %92, 1
  %94 = ashr i32 %90, %93
  %95 = or i32 %88, %94
  %96 = trunc i32 %95 to i8
  store i8 %96, ptr %6, align 1, !tbaa !13
  %97 = load i8, ptr %10, align 1, !tbaa !13
  %98 = sext i8 %97 to i32
  %99 = shl i32 1, %98
  %100 = trunc i32 %99 to i8
  store i8 %100, ptr %7, align 1, !tbaa !13
  %101 = load i8, ptr %7, align 1, !tbaa !13
  %102 = zext i8 %101 to i32
  %103 = load i16, ptr %9, align 2, !tbaa !14
  %104 = zext i16 %103 to i32
  %105 = and i32 %102, %104
  %106 = icmp ne i32 %105, 0
  br i1 %106, label %107, label %126

107:                                              ; preds = %63
  %108 = load i8, ptr %7, align 1, !tbaa !13
  %109 = zext i8 %108 to i32
  %110 = sub nsw i32 %109, 1
  %111 = load i16, ptr %9, align 2, !tbaa !14
  %112 = zext i16 %111 to i32
  %113 = and i32 %110, %112
  %114 = load i8, ptr %7, align 1, !tbaa !13
  %115 = zext i8 %114 to i32
  %116 = shl i32 %115, 1
  %117 = load i16, ptr %9, align 2, !tbaa !14
  %118 = zext i16 %117 to i32
  %119 = and i32 %116, %118
  %120 = or i32 %113, %119
  %121 = icmp ne i32 %120, 0
  br i1 %121, label %122, label %125

122:                                              ; preds = %107
  %123 = load i8, ptr %6, align 1, !tbaa !13
  %124 = add i8 %123, 1
  store i8 %124, ptr %6, align 1, !tbaa !13
  br label %125

125:                                              ; preds = %122, %107
  br label %126

126:                                              ; preds = %125, %63
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 2, ptr %11) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 1, ptr %10) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 2, ptr %9) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 1, ptr %8) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 1, ptr %7) #3
  br label %127

127:                                              ; preds = %126, %41
  br label %128

128:                                              ; preds = %127, %37
  br label %129

129:                                              ; preds = %128, %33
  %130 = load i8, ptr %4, align 1, !tbaa !9, !range !11, !noundef !12
  %131 = trunc i8 %130 to i1
  br i1 %131, label %132, label %136

132:                                              ; preds = %129
  %133 = load i8, ptr %6, align 1, !tbaa !13
  %134 = zext i8 %133 to i32
  %135 = sub nsw i32 0, %134
  br label %139

136:                                              ; preds = %129
  %137 = load i8, ptr %6, align 1, !tbaa !13
  %138 = zext i8 %137 to i32
  br label %139

139:                                              ; preds = %136, %132
  %140 = phi i32 [ %135, %132 ], [ %138, %136 ]
  %141 = trunc i32 %140 to i8
  store i8 %141, ptr %2, align 1, !tbaa !13
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 1, ptr %6) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 1, ptr %4) #3
  br label %142

142:                                              ; preds = %139, %14
  %143 = getelementptr inbounds %union.posit8_u, ptr %2, i32 0, i32 0
  %144 = load i8, ptr %143, align 1
  ret i8 %144
}

; Function Attrs: nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: write)
declare void @llvm.memset.p0.i64(ptr nocapture writeonly, i8, i64, i1 immarg) #2

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 = { nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: write) }
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 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"_Bool", !7, i64 0}
!11 = !{i8 0, i8 2}
!12 = !{}
!13 = !{!7, !7, i64 0}
!14 = !{!15, !15, i64 0}
!15 = !{!"short", !7, i64 0}
!16 = distinct !{!16, !17}
!17 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


; 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(none) uwtable
define dso_local i8 @posit8_1_fromsi(i32 noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  %2 = icmp eq i32 %0, 0
  br i1 %2, label %42, label %3

3:                                                ; preds = %1
  %4 = icmp slt i32 %0, 0
  %5 = tail call i32 @llvm.abs.i32(i32 %0, i1 true)
  %6 = icmp ugt i32 %5, 2048
  br i1 %6, label %38, label %7

7:                                                ; preds = %3
  %8 = icmp ugt i32 %5, 767
  br i1 %8, label %38, label %9

9:                                                ; preds = %7
  %10 = icmp ult i32 %5, 2
  br i1 %10, label %38, label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %9
  %11 = and i32 %5, 64
  %.not40 = icmp eq i32 %11, 0
  br i1 %.not40, label %.lr.ph, label %._crit_edge

.lr.ph:                                           ; preds = %.preheader, %.lr.ph
  %.034.in42 = phi i32 [ %14, %.lr.ph ], [ %5, %.preheader ]
  %.03541 = phi i8 [ %12, %.lr.ph ], [ 12, %.preheader ]
  %12 = add i8 %.03541, -1
  %13 = shl nuw nsw i32 %.034.in42, 1
  %14 = and i32 %13, 130942
  %15 = and i32 %.034.in42, 32
  %.not = icmp eq i32 %15, 0
  br i1 %.not, label %.lr.ph, label %._crit_edge, !llvm.loop !5

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph, %.preheader
  %.035.lcssa = phi i8 [ 12, %.preheader ], [ %12, %.lr.ph ]
  %.034.in.lcssa = phi i32 [ %5, %.preheader ], [ %14, %.lr.ph ]
  %16 = ashr i8 %.035.lcssa, 1
  %17 = and i8 %.035.lcssa, 1
  %18 = zext nneg i8 %17 to i32
  %19 = sext i8 %16 to i32
  %20 = sub nsw i32 12, %19
  %21 = shl nuw i32 %18, %20
  %22 = and i32 %.034.in.lcssa, 65471
  %23 = lshr i32 63, %19
  %24 = xor i32 %23, 127
  %25 = or i32 %24, %21
  %26 = add nsw i32 %19, 1
  %27 = lshr i32 %22, %26
  %28 = or i32 %25, %27
  %29 = shl nuw i32 1, %19
  %30 = and i32 %29, 255
  %31 = and i32 %30, %22
  %.not38 = icmp eq i32 %31, 0
  br i1 %.not38, label %38, label %32

32:                                               ; preds = %._crit_edge
  %33 = add nuw nsw i32 %30, 65535
  %34 = shl nuw nsw i32 %30, 1
  %35 = or i32 %33, %34
  %36 = and i32 %35, %22
  %.not39 = icmp ne i32 %36, 0
  %37 = zext i1 %.not39 to i32
  %spec.select = add i32 %28, %37
  br label %38

38:                                               ; preds = %9, %32, %._crit_edge, %7, %3
  %.1 = phi i32 [ 127, %3 ], [ 126, %7 ], [ %28, %._crit_edge ], [ %spec.select, %32 ], [ 64, %9 ]
  %39 = sub i32 0, %.1
  %40 = select i1 %4, i32 %39, i32 %.1
  %41 = trunc i32 %40 to i8
  br label %42

42:                                               ; preds = %1, %38
  %.sroa.0.0 = phi i8 [ 0, %1 ], [ %41, %38 ]
  ret i8 %.sroa.0.0
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare i32 @llvm.abs.i32(i32, i1 immarg) #1

attributes #0 = { nofree norecurse nosync nounwind memory(none) 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 speculatable willreturn memory(none) }

!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 = distinct !{!5, !6}
!6 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


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