; LLVM IR from Seeed-Studio/Seeed_Arduino_edgeimpulse :: src/edge-impulse-sdk/CMSIS/NN/Source/ActivationFunctions (q15)

; 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"

@sigmoidTable_q15 = external constant [256 x i16], align 16
@tanhTable_q15 = external constant [256 x i16], align 16

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local void @arm_nn_activations_direct_q15(ptr noundef %0, i16 noundef zeroext %1, i16 noundef zeroext %2, i32 noundef %3) #0 {
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca i16, align 2
  %7 = alloca i16, align 2
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i16, align 2
  %10 = alloca ptr, align 8
  %11 = alloca ptr, align 8
  %12 = alloca i16, align 2
  %13 = alloca i32, align 4
  %14 = alloca i32, align 4
  %15 = alloca ptr, align 8
  %16 = alloca i16, align 2
  %17 = alloca i16, align 2
  %18 = alloca i16, align 2
  %19 = alloca i16, align 2
  %20 = alloca i16, align 2
  store ptr %0, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store i16 %1, ptr %6, align 2, !tbaa !9
  store i16 %2, ptr %7, align 2, !tbaa !9
  store i32 %3, ptr %8, align 4, !tbaa !11
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 2, ptr %9) #2
  %21 = load i16, ptr %6, align 2, !tbaa !9
  store i16 %21, ptr %9, align 2, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %10) #2
  %22 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store ptr %22, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %11) #2
  %23 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store ptr %23, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 2, ptr %12) #2
  %24 = load i16, ptr %7, align 2, !tbaa !9
  %25 = zext i16 %24 to i32
  %26 = sub nsw i32 11, %25
  %27 = trunc i32 %26 to i16
  store i16 %27, ptr %12, align 2, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %13) #2
  %28 = load i16, ptr %7, align 2, !tbaa !9
  %29 = zext i16 %28 to i32
  %30 = ashr i32 2047, %29
  store i32 %30, ptr %13, align 4, !tbaa !11
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %14) #2
  %31 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !11
  %32 = add i32 %31, 1
  store i32 %32, ptr %14, align 4, !tbaa !11
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %15) #2
  %33 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !11
  switch i32 %33, label %36 [
    i32 0, label %34
    i32 1, label %35
  ]

34:                                               ; preds = %4
  store ptr @sigmoidTable_q15, ptr %15, align 8, !tbaa !5
  br label %37

35:                                               ; preds = %4
  br label %36

36:                                               ; preds = %35, %4
  store ptr @tanhTable_q15, ptr %15, align 8, !tbaa !5
  br label %37

37:                                               ; preds = %36, %34
  br label %38

38:                                               ; preds = %99, %37
  %39 = load i16, ptr %9, align 2, !tbaa !9
  %40 = icmp ne i16 %39, 0
  br i1 %40, label %41, label %105

41:                                               ; preds = %38
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 2, ptr %16) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 2, ptr %17) #2
  %42 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %43 = getelementptr inbounds i16, ptr %42, i32 1
  store ptr %43, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %44 = load i16, ptr %42, align 2, !tbaa !9
  store i16 %44, ptr %17, align 2, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 2, ptr %18) #2
  %45 = load i16, ptr %17, align 2, !tbaa !9
  %46 = sext i16 %45 to i32
  %47 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !11
  %48 = and i32 %46, %47
  %49 = trunc i32 %48 to i16
  store i16 %49, ptr %18, align 2, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 2, ptr %19) #2
  %50 = load ptr, ptr %15, align 8, !tbaa !5
  %51 = load i16, ptr %17, align 2, !tbaa !9
  %52 = sext i16 %51 to i32
  %53 = load i16, ptr %12, align 2, !tbaa !9
  %54 = zext i16 %53 to i32
  %55 = ashr i32 %52, %54
  %56 = trunc i32 %55 to i8
  %57 = zext i8 %56 to i64
  %58 = getelementptr inbounds i16, ptr %50, i64 %57
  %59 = load i16, ptr %58, align 2, !tbaa !9
  store i16 %59, ptr %19, align 2, !tbaa !9
  %60 = load i16, ptr %17, align 2, !tbaa !9
  %61 = sext i16 %60 to i32
  %62 = load i16, ptr %12, align 2, !tbaa !9
  %63 = zext i16 %62 to i32
  %64 = ashr i32 %61, %63
  %65 = icmp ne i32 %64, 127
  br i1 %65, label %66, label %97

66:                                               ; preds = %41
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 2, ptr %20) #2
  %67 = load ptr, ptr %15, align 8, !tbaa !5
  %68 = load i16, ptr %17, align 2, !tbaa !9
  %69 = sext i16 %68 to i32
  %70 = load i16, ptr %12, align 2, !tbaa !9
  %71 = zext i16 %70 to i32
  %72 = ashr i32 %69, %71
  %73 = trunc i32 %72 to i8
  %74 = zext i8 %73 to i32
  %75 = add nsw i32 1, %74
  %76 = trunc i32 %75 to i8
  %77 = zext i8 %76 to i64
  %78 = getelementptr inbounds i16, ptr %67, i64 %77
  %79 = load i16, ptr %78, align 2, !tbaa !9
  store i16 %79, ptr %20, align 2, !tbaa !9
  %80 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !11
  %81 = load i16, ptr %18, align 2, !tbaa !9
  %82 = sext i16 %81 to i32
  %83 = sub i32 %80, %82
  %84 = load i16, ptr %19, align 2, !tbaa !9
  %85 = sext i16 %84 to i32
  %86 = mul nsw i32 %83, %85
  %87 = load i16, ptr %20, align 2, !tbaa !9
  %88 = sext i16 %87 to i32
  %89 = load i16, ptr %18, align 2, !tbaa !9
  %90 = sext i16 %89 to i32
  %91 = mul nsw i32 %88, %90
  %92 = add nsw i32 %86, %91
  %93 = load i16, ptr %12, align 2, !tbaa !9
  %94 = zext i16 %93 to i32
  %95 = ashr i32 %92, %94
  %96 = trunc i32 %95 to i16
  store i16 %96, ptr %16, align 2, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 2, ptr %20) #2
  br label %99

97:                                               ; preds = %41
  %98 = load i16, ptr %19, align 2, !tbaa !9
  store i16 %98, ptr %16, align 2, !tbaa !9
  br label %99

99:                                               ; preds = %97, %66
  %100 = load i16, ptr %16, align 2, !tbaa !9
  %101 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  %102 = getelementptr inbounds i16, ptr %101, i32 1
  store ptr %102, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  store i16 %100, ptr %101, align 2, !tbaa !9
  %103 = load i16, ptr %9, align 2, !tbaa !9
  %104 = add i16 %103, -1
  store i16 %104, ptr %9, align 2, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 2, ptr %19) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 2, ptr %18) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 2, ptr %17) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 2, ptr %16) #2
  br label %38, !llvm.loop !13

105:                                              ; preds = %38
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %15) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %14) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %13) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 2, ptr %12) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %11) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %10) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 2, ptr %9) #2
  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 = { 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/C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"short", !7, i64 0}
!11 = !{!12, !12, i64 0}
!12 = !{!"int", !7, i64 0}
!13 = distinct !{!13, !14}
!14 = !{!"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"

@sigmoidTable_q15 = external local_unnamed_addr constant [256 x i16], align 16
@tanhTable_q15 = external local_unnamed_addr constant [256 x i16], align 16

; Function Attrs: nofree norecurse nosync nounwind memory(readwrite, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local void @arm_nn_activations_direct_q15(ptr nocapture noundef %0, i16 noundef zeroext %1, i16 noundef zeroext %2, i32 noundef %3) local_unnamed_addr #0 {
  %5 = zext nneg i16 %2 to i32
  %6 = lshr i32 2047, %5
  %7 = add nuw nsw i32 %6, 1
  %cond = icmp eq i32 %3, 0
  %sigmoidTable_q15.tanhTable_q15 = select i1 %cond, ptr @sigmoidTable_q15, ptr @tanhTable_q15
  %.not33 = icmp eq i16 %1, 0
  br i1 %.not33, label %._crit_edge, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %4
  %8 = sub i16 11, %2
  %9 = zext i16 %8 to i32
  %10 = trunc nuw nsw i32 %6 to i16
  br label %11

11:                                               ; preds = %.lr.ph, %35
  %.036 = phi i16 [ %1, %.lr.ph ], [ %36, %35 ]
  %.02835 = phi ptr [ %0, %.lr.ph ], [ %12, %35 ]
  %12 = getelementptr i8, ptr %.02835, i64 2
  %13 = load i16, ptr %.02835, align 2, !tbaa !5
  %14 = sext i16 %13 to i32
  %15 = ashr i32 %14, %9
  %.mask = and i32 %15, 255
  %16 = zext nneg i32 %.mask to i64
  %17 = getelementptr inbounds i16, ptr %sigmoidTable_q15.tanhTable_q15, i64 %16
  %18 = load i16, ptr %17, align 2, !tbaa !5
  %.not32 = icmp eq i32 %15, 127
  br i1 %.not32, label %35, label %19

19:                                               ; preds = %11
  %20 = and i16 %13, %10
  %21 = add nsw i32 %15, 1
  %22 = and i32 %21, 255
  %23 = zext nneg i32 %22 to i64
  %24 = getelementptr inbounds i16, ptr %sigmoidTable_q15.tanhTable_q15, i64 %23
  %25 = load i16, ptr %24, align 2, !tbaa !5
  %26 = zext nneg i16 %20 to i32
  %27 = sub nsw i32 %7, %26
  %28 = sext i16 %18 to i32
  %29 = mul nsw i32 %27, %28
  %30 = sext i16 %25 to i32
  %31 = mul nsw i32 %30, %26
  %32 = add nsw i32 %31, %29
  %33 = ashr i32 %32, %9
  %34 = trunc i32 %33 to i16
  br label %35

35:                                               ; preds = %11, %19
  %.031 = phi i16 [ %34, %19 ], [ %18, %11 ]
  store i16 %.031, ptr %.02835, align 2, !tbaa !5
  %36 = add i16 %.036, -1
  %.not = icmp eq i16 %36, 0
  br i1 %.not, label %._crit_edge, label %11, !llvm.loop !9

._crit_edge:                                      ; preds = %35, %4
  ret void
}

attributes #0 = { nofree norecurse nosync nounwind memory(readwrite, inaccessiblemem: 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)"}
!5 = !{!6, !6, i64 0}
!6 = !{!"short", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


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