; LLVM IR from libxsmm/libxsmm :: src (libxsmm_math)

; 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 i32 @libxsmm_isqrt_u64(i64 noundef %0) #1 {
  %2 = alloca i64, align 8
  %3 = alloca i64, align 8
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  store i64 %0, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %3) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %4) #2
  store i32 0, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #2
  store i32 -2147483648, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %6

6:                                                ; preds = %26, %1
  %7 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %8 = icmp ult i32 0, %7
  br i1 %8, label %9, label %29

9:                                                ; preds = %6
  %10 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %11 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %12 = or i32 %10, %11
  %13 = zext i32 %12 to i64
  store i64 %13, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %14 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %15 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %16 = mul i64 %14, %15
  %17 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %18 = icmp ule i64 %16, %17
  br i1 %18, label %19, label %21

19:                                               ; preds = %9
  %20 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %22

21:                                               ; preds = %9
  br label %22

22:                                               ; preds = %21, %19
  %23 = phi i32 [ %20, %19 ], [ 0, %21 ]
  %24 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %25 = or i32 %24, %23
  store i32 %25, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  br label %26

26:                                               ; preds = %22
  %27 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %28 = lshr i32 %27, 1
  store i32 %28, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %6, !llvm.loop !11

29:                                               ; preds = %6
  %30 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  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 8, ptr %3) #2
  ret i32 %30
}

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 = !{!"long long", !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 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"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: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(none) uwtable
define dso_local i32 @libxsmm_isqrt_u64(i64 noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  %.not11 = icmp ult i64 %0, 4611686018427387904
  %2 = select i1 %.not11, i32 0, i32 -2147483648
  %3 = or disjoint i32 %2, 1073741824
  %4 = zext i32 %3 to i64
  %5 = mul nuw i64 %4, %4
  %.not11.1 = icmp ugt i64 %5, %0
  %6 = select i1 %.not11.1, i32 0, i32 1073741824
  %7 = or disjoint i32 %6, %2
  %8 = or disjoint i32 %7, 536870912
  %9 = zext i32 %8 to i64
  %10 = mul nuw i64 %9, %9
  %.not11.2 = icmp ugt i64 %10, %0
  %11 = select i1 %.not11.2, i32 0, i32 536870912
  %12 = or disjoint i32 %11, %7
  %13 = or disjoint i32 %12, 268435456
  %14 = zext i32 %13 to i64
  %15 = mul nuw i64 %14, %14
  %.not11.3 = icmp ugt i64 %15, %0
  %16 = select i1 %.not11.3, i32 0, i32 268435456
  %17 = or disjoint i32 %16, %12
  %18 = or disjoint i32 %17, 134217728
  %19 = zext i32 %18 to i64
  %20 = mul nuw i64 %19, %19
  %.not11.4 = icmp ugt i64 %20, %0
  %21 = select i1 %.not11.4, i32 0, i32 134217728
  %22 = or disjoint i32 %21, %17
  %23 = or disjoint i32 %22, 67108864
  %24 = zext i32 %23 to i64
  %25 = mul nuw i64 %24, %24
  %.not11.5 = icmp ugt i64 %25, %0
  %26 = select i1 %.not11.5, i32 0, i32 67108864
  %27 = or disjoint i32 %26, %22
  %28 = or i32 %27, 33554432
  %29 = zext i32 %28 to i64
  %30 = mul nuw i64 %29, %29
  %.not11.6 = icmp ugt i64 %30, %0
  %31 = select i1 %.not11.6, i32 0, i32 33554432
  %32 = or i32 %31, %27
  %33 = or i32 %32, 16777216
  %34 = zext i32 %33 to i64
  %35 = mul nuw i64 %34, %34
  %.not11.7 = icmp ugt i64 %35, %0
  %36 = select i1 %.not11.7, i32 0, i32 16777216
  %37 = or i32 %36, %32
  %38 = or i32 %37, 8388608
  %39 = zext i32 %38 to i64
  %40 = mul nuw i64 %39, %39
  %.not11.8 = icmp ugt i64 %40, %0
  %41 = select i1 %.not11.8, i32 0, i32 8388608
  %42 = or i32 %41, %37
  %43 = or i32 %42, 4194304
  %44 = zext i32 %43 to i64
  %45 = mul nuw i64 %44, %44
  %.not11.9 = icmp ugt i64 %45, %0
  %46 = select i1 %.not11.9, i32 0, i32 4194304
  %47 = or i32 %46, %42
  %48 = or i32 %47, 2097152
  %49 = zext i32 %48 to i64
  %50 = mul nuw i64 %49, %49
  %.not11.10 = icmp ugt i64 %50, %0
  %51 = select i1 %.not11.10, i32 0, i32 2097152
  %52 = or i32 %51, %47
  %53 = or i32 %52, 1048576
  %54 = zext i32 %53 to i64
  %55 = mul nuw i64 %54, %54
  %.not11.11 = icmp ugt i64 %55, %0
  %56 = select i1 %.not11.11, i32 0, i32 1048576
  %57 = or i32 %56, %52
  %58 = or i32 %57, 524288
  %59 = zext i32 %58 to i64
  %60 = mul nuw i64 %59, %59
  %.not11.12 = icmp ugt i64 %60, %0
  %61 = select i1 %.not11.12, i32 0, i32 524288
  %62 = or i32 %61, %57
  %63 = or i32 %62, 262144
  %64 = zext i32 %63 to i64
  %65 = mul nuw i64 %64, %64
  %.not11.13 = icmp ugt i64 %65, %0
  %66 = select i1 %.not11.13, i32 0, i32 262144
  %67 = or i32 %66, %62
  %68 = or i32 %67, 131072
  %69 = zext i32 %68 to i64
  %70 = mul nuw i64 %69, %69
  %.not11.14 = icmp ugt i64 %70, %0
  %71 = select i1 %.not11.14, i32 0, i32 131072
  %72 = or i32 %71, %67
  %73 = or i32 %72, 65536
  %74 = zext i32 %73 to i64
  %75 = mul nuw i64 %74, %74
  %.not11.15 = icmp ugt i64 %75, %0
  %76 = select i1 %.not11.15, i32 0, i32 65536
  %77 = or i32 %76, %72
  %78 = or i32 %77, 32768
  %79 = zext i32 %78 to i64
  %80 = mul nuw i64 %79, %79
  %.not11.16 = icmp ugt i64 %80, %0
  %81 = select i1 %.not11.16, i32 0, i32 32768
  %82 = or i32 %81, %77
  %83 = or i32 %82, 16384
  %84 = zext i32 %83 to i64
  %85 = mul nuw i64 %84, %84
  %.not11.17 = icmp ugt i64 %85, %0
  %86 = select i1 %.not11.17, i32 0, i32 16384
  %87 = or i32 %86, %82
  %88 = or i32 %87, 8192
  %89 = zext i32 %88 to i64
  %90 = mul nuw i64 %89, %89
  %.not11.18 = icmp ugt i64 %90, %0
  %91 = select i1 %.not11.18, i32 0, i32 8192
  %92 = or i32 %91, %87
  %93 = or i32 %92, 4096
  %94 = zext i32 %93 to i64
  %95 = mul nuw i64 %94, %94
  %.not11.19 = icmp ugt i64 %95, %0
  %96 = select i1 %.not11.19, i32 0, i32 4096
  %97 = or i32 %96, %92
  %98 = or i32 %97, 2048
  %99 = zext i32 %98 to i64
  %100 = mul nuw i64 %99, %99
  %.not11.20 = icmp ugt i64 %100, %0
  %101 = select i1 %.not11.20, i32 0, i32 2048
  %102 = or i32 %101, %97
  %103 = or i32 %102, 1024
  %104 = zext i32 %103 to i64
  %105 = mul nuw i64 %104, %104
  %.not11.21 = icmp ugt i64 %105, %0
  %106 = select i1 %.not11.21, i32 0, i32 1024
  %107 = or i32 %106, %102
  %108 = or i32 %107, 512
  %109 = zext i32 %108 to i64
  %110 = mul nuw i64 %109, %109
  %.not11.22 = icmp ugt i64 %110, %0
  %111 = select i1 %.not11.22, i32 0, i32 512
  %112 = or i32 %111, %107
  %113 = or i32 %112, 256
  %114 = zext i32 %113 to i64
  %115 = mul nuw i64 %114, %114
  %.not11.23 = icmp ugt i64 %115, %0
  %116 = select i1 %.not11.23, i32 0, i32 256
  %117 = or i32 %116, %112
  %118 = or i32 %117, 128
  %119 = zext i32 %118 to i64
  %120 = mul nuw i64 %119, %119
  %.not11.24 = icmp ugt i64 %120, %0
  %121 = select i1 %.not11.24, i32 0, i32 128
  %122 = or i32 %121, %117
  %123 = or i32 %122, 64
  %124 = zext i32 %123 to i64
  %125 = mul nuw i64 %124, %124
  %.not11.25 = icmp ugt i64 %125, %0
  %126 = select i1 %.not11.25, i32 0, i32 64
  %127 = or i32 %126, %122
  %128 = or i32 %127, 32
  %129 = zext i32 %128 to i64
  %130 = mul nuw i64 %129, %129
  %.not11.26 = icmp ugt i64 %130, %0
  %131 = select i1 %.not11.26, i32 0, i32 32
  %132 = or i32 %131, %127
  %133 = or i32 %132, 16
  %134 = zext i32 %133 to i64
  %135 = mul nuw i64 %134, %134
  %.not11.27 = icmp ugt i64 %135, %0
  %136 = select i1 %.not11.27, i32 0, i32 16
  %137 = or i32 %136, %132
  %138 = or i32 %137, 8
  %139 = zext i32 %138 to i64
  %140 = mul nuw i64 %139, %139
  %.not11.28 = icmp ugt i64 %140, %0
  %141 = select i1 %.not11.28, i32 0, i32 8
  %142 = or i32 %141, %137
  %143 = or i32 %142, 4
  %144 = zext i32 %143 to i64
  %145 = mul nuw i64 %144, %144
  %.not11.29 = icmp ugt i64 %145, %0
  %146 = select i1 %.not11.29, i32 0, i32 4
  %147 = or i32 %146, %142
  %148 = or i32 %147, 2
  %149 = zext i32 %148 to i64
  %150 = mul nuw i64 %149, %149
  %.not11.30 = icmp ugt i64 %150, %0
  %151 = select i1 %.not11.30, i32 0, i32 2
  %152 = or i32 %151, %147
  %153 = or i32 %152, 1
  %154 = zext i32 %153 to i64
  %155 = mul nuw i64 %154, %154
  %.not11.31 = icmp ule i64 %155, %0
  %156 = zext i1 %.not11.31 to i32
  %157 = or i32 %152, %156
  ret i32 %157
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn 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" }

!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)"}


; Effective O3 passes: GVNPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,LCSSAPass,LoopRotatePass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass