; LLVM IR from chirag-singhal/Coding-Interview-101 :: Miscellaneous/Labs/Lab4 (cycle1)

; 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"

%struct.linkedlist = type { i32, ptr, ptr }
%struct.node = type { i32, ptr }

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local i32 @testCyclic(ptr noundef %0) #0 {
  %2 = alloca i32, align 4
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %7 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %8 = getelementptr inbounds %struct.linkedlist, ptr %7, i32 0, i32 0
  %9 = load i32, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %10 = icmp slt i32 %9, 1
  br i1 %10, label %11, label %12

11:                                               ; preds = %1
  store i32 0, ptr %2, align 4
  br label %90

12:                                               ; preds = %1
  %13 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %14 = getelementptr inbounds %struct.linkedlist, ptr %13, i32 0, i32 0
  %15 = load i32, ptr %14, align 8, !tbaa !9
  %16 = icmp slt i32 %15, 3
  br i1 %16, label %17, label %28

17:                                               ; preds = %12
  %18 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %19 = getelementptr inbounds %struct.linkedlist, ptr %18, i32 0, i32 2
  %20 = load ptr, ptr %19, align 8, !tbaa !12
  %21 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %20, i32 0, i32 1
  %22 = load ptr, ptr %21, align 8, !tbaa !13
  %23 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %24 = getelementptr inbounds %struct.linkedlist, ptr %23, i32 0, i32 1
  %25 = load ptr, ptr %24, align 8, !tbaa !15
  %26 = icmp eq ptr %22, %25
  br i1 %26, label %27, label %28

27:                                               ; preds = %17
  store i32 1, ptr %2, align 4
  br label %90

28:                                               ; preds = %17, %12
  %29 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %30 = getelementptr inbounds %struct.linkedlist, ptr %29, i32 0, i32 0
  %31 = load i32, ptr %30, align 8, !tbaa !9
  %32 = icmp slt i32 %31, 3
  br i1 %32, label %33, label %34

33:                                               ; preds = %28
  store i32 0, ptr %2, align 4
  br label %90

34:                                               ; preds = %28
  br label %35

35:                                               ; preds = %34
  br label %36

36:                                               ; preds = %35
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %4) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %5) #2
  %37 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %38 = getelementptr inbounds %struct.linkedlist, ptr %37, i32 0, i32 1
  %39 = load ptr, ptr %38, align 8, !tbaa !15
  %40 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %39, i32 0, i32 1
  %41 = load ptr, ptr %40, align 8, !tbaa !13
  %42 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %41, i32 0, i32 1
  %43 = load ptr, ptr %42, align 8, !tbaa !13
  store ptr %43, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %44 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %45 = getelementptr inbounds %struct.linkedlist, ptr %44, i32 0, i32 1
  %46 = load ptr, ptr %45, align 8, !tbaa !15
  %47 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %46, i32 0, i32 1
  %48 = load ptr, ptr %47, align 8, !tbaa !13
  store ptr %48, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %49 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %50 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %51 = icmp eq ptr %49, %50
  br i1 %51, label %52, label %53

52:                                               ; preds = %36
  store i32 1, ptr %2, align 4
  store i32 1, ptr %6, align 4
  br label %89

53:                                               ; preds = %36
  br label %54

54:                                               ; preds = %79, %53
  %55 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %56 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %55, i32 0, i32 1
  %57 = load ptr, ptr %56, align 8, !tbaa !13
  %58 = icmp ne ptr %57, null
  br i1 %58, label %59, label %66

59:                                               ; preds = %54
  %60 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %61 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %60, i32 0, i32 1
  %62 = load ptr, ptr %61, align 8, !tbaa !13
  %63 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %62, i32 0, i32 1
  %64 = load ptr, ptr %63, align 8, !tbaa !13
  %65 = icmp ne ptr %64, null
  br label %66

66:                                               ; preds = %59, %54
  %67 = phi i1 [ false, %54 ], [ %65, %59 ]
  br i1 %67, label %68, label %88

68:                                               ; preds = %66
  %69 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %70 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %71 = icmp eq ptr %69, %70
  br i1 %71, label %78, label %72

72:                                               ; preds = %68
  %73 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %74 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %73, i32 0, i32 1
  %75 = load ptr, ptr %74, align 8, !tbaa !13
  %76 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %77 = icmp eq ptr %75, %76
  br i1 %77, label %78, label %79

78:                                               ; preds = %72, %68
  store i32 1, ptr %2, align 4
  store i32 1, ptr %6, align 4
  br label %89

79:                                               ; preds = %72
  %80 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %81 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %80, i32 0, i32 1
  %82 = load ptr, ptr %81, align 8, !tbaa !13
  %83 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %82, i32 0, i32 1
  %84 = load ptr, ptr %83, align 8, !tbaa !13
  store ptr %84, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %85 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %86 = getelementptr inbounds %struct.node, ptr %85, i32 0, i32 1
  %87 = load ptr, ptr %86, align 8, !tbaa !13
  store ptr %87, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  br label %54, !llvm.loop !16

88:                                               ; preds = %66
  store i32 0, ptr %2, align 4
  store i32 1, ptr %6, align 4
  br label %89

89:                                               ; preds = %88, %78, %52
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %5) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %4) #2
  br label %90

90:                                               ; preds = %89, %33, %27, %11
  %91 = load i32, ptr %2, align 4
  ret i32 %91
}

; 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, !11, i64 0}
!10 = !{!"linkedlist", !11, i64 0, !6, i64 8, !6, i64 16}
!11 = !{!"int", !7, i64 0}
!12 = !{!10, !6, i64 16}
!13 = !{!14, !6, i64 8}
!14 = !{!"node", !11, i64 0, !6, i64 8}
!15 = !{!10, !6, i64 8}
!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(read, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local range(i32 0, 2) i32 @testCyclic(ptr nocapture noundef readonly %0) local_unnamed_addr #0 {
  %2 = load i32, ptr %0, align 8, !tbaa !5
  %3 = icmp slt i32 %2, 1
  br i1 %3, label %.critedge, label %4

4:                                                ; preds = %1
  %5 = icmp ult i32 %2, 3
  br i1 %5, label %6, label %14

6:                                                ; preds = %4
  %7 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 16
  %8 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !11
  %9 = getelementptr inbounds i8, ptr %8, i64 8
  %10 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !12
  %11 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  %12 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !14
  %13 = icmp eq ptr %10, %12
  %spec.select = zext i1 %13 to i32
  br label %.critedge

14:                                               ; preds = %4
  %15 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  %16 = load ptr, ptr %15, align 8, !tbaa !14
  %17 = getelementptr inbounds i8, ptr %16, i64 8
  %18 = load ptr, ptr %17, align 8, !tbaa !12
  %19 = getelementptr inbounds i8, ptr %18, i64 8
  %20 = load ptr, ptr %19, align 8, !tbaa !12
  %21 = icmp eq ptr %20, %18
  br i1 %21, label %.critedge, label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %14
  %22 = getelementptr inbounds i8, ptr %20, i64 8
  %23 = load ptr, ptr %22, align 8, !tbaa !12
  %.not25 = icmp eq ptr %23, null
  br i1 %.not25, label %.critedge, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %.preheader, %30
  %24 = phi ptr [ %34, %30 ], [ %23, %.preheader ]
  %.027 = phi ptr [ %32, %30 ], [ %18, %.preheader ]
  %.01726 = phi ptr [ %26, %30 ], [ %20, %.preheader ]
  %25 = getelementptr inbounds i8, ptr %24, i64 8
  %26 = load ptr, ptr %25, align 8, !tbaa !12
  %.not24 = icmp eq ptr %26, null
  br i1 %.not24, label %.critedge, label %27

27:                                               ; preds = %.lr.ph
  %28 = icmp eq ptr %.01726, %.027
  %29 = icmp eq ptr %24, %.027
  %or.cond = or i1 %28, %29
  br i1 %or.cond, label %.critedge, label %30

30:                                               ; preds = %27
  %31 = getelementptr inbounds i8, ptr %.027, i64 8
  %32 = load ptr, ptr %31, align 8, !tbaa !12
  %33 = getelementptr inbounds i8, ptr %26, i64 8
  %34 = load ptr, ptr %33, align 8, !tbaa !12
  %.not = icmp eq ptr %34, null
  br i1 %.not, label %.critedge, label %.lr.ph, !llvm.loop !15

.critedge:                                        ; preds = %.lr.ph, %30, %27, %.preheader, %6, %14, %1
  %.1 = phi i32 [ 0, %1 ], [ 1, %14 ], [ %spec.select, %6 ], [ 0, %.preheader ], [ 0, %.lr.ph ], [ 0, %30 ], [ 1, %27 ]
  ret i32 %.1
}

attributes #0 = { nofree norecurse nosync nounwind memory(read, 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, !7, i64 0}
!6 = !{!"linkedlist", !7, i64 0, !10, i64 8, !10, i64 16}
!7 = !{!"int", !8, i64 0}
!8 = !{!"omnipotent char", !9, i64 0}
!9 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!10 = !{!"any pointer", !8, i64 0}
!11 = !{!6, !10, i64 16}
!12 = !{!13, !10, i64 8}
!13 = !{!"node", !7, i64 0, !10, i64 8}
!14 = !{!6, !10, i64 8}
!15 = distinct !{!15, !16}
!16 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


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