; LLVM IR from sbu-fsl/kernel-ml :: src/math (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"

%struct.matrix = type { i32, i32, i32, %union.anon }
%union.anon = type { ptr }

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local ptr @allocate_matrix(i32 noundef, i32 noundef, i32 noundef) #0

; 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

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local ptr @matrix_slice_row(ptr noundef %0, i32 noundef %1) #0 {
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca ptr, align 8
  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 8, ptr %7) #2
  %8 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %9 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %10 = getelementptr inbounds %struct.matrix, ptr %9, i32 0, i32 1
  %11 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !11
  %12 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %13 = getelementptr inbounds %struct.matrix, ptr %12, i32 0, i32 2
  %14 = load i32, ptr %13, align 8, !tbaa !13
  %15 = call ptr @allocate_matrix(i32 noundef %8, i32 noundef %11, i32 noundef %14)
  store ptr %15, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  store i32 0, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %16

16:                                               ; preds = %121, %2
  %17 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %18 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %19 = getelementptr inbounds %struct.matrix, ptr %18, i32 0, i32 0
  %20 = load i32, ptr %19, align 8, !tbaa !14
  %21 = icmp slt i32 %17, %20
  br i1 %21, label %22, label %124

22:                                               ; preds = %16
  %23 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %24 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %25 = icmp eq i32 %23, %24
  br i1 %25, label %26, label %27

26:                                               ; preds = %22
  br label %124

27:                                               ; preds = %22
  store i32 0, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %28

28:                                               ; preds = %117, %27
  %29 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %30 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %31 = getelementptr inbounds %struct.matrix, ptr %30, i32 0, i32 1
  %32 = load i32, ptr %31, align 4, !tbaa !11
  %33 = icmp slt i32 %29, %32
  br i1 %33, label %34, label %120

34:                                               ; preds = %28
  %35 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %36 = getelementptr inbounds %struct.matrix, ptr %35, i32 0, i32 2
  %37 = load i32, ptr %36, align 8, !tbaa !13
  switch i32 %37, label %116 [
    i32 0, label %38
    i32 1, label %64
    i32 2, label %90
  ]

38:                                               ; preds = %34
  %39 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %40 = getelementptr inbounds %struct.matrix, ptr %39, i32 0, i32 3
  %41 = load ptr, ptr %40, align 8, !tbaa !15
  %42 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %43 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %44 = getelementptr inbounds %struct.matrix, ptr %43, i32 0, i32 1
  %45 = load i32, ptr %44, align 4, !tbaa !11
  %46 = mul nsw i32 %42, %45
  %47 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %48 = add nsw i32 %46, %47
  %49 = sext i32 %48 to i64
  %50 = getelementptr inbounds i32, ptr %41, i64 %49
  %51 = load i32, ptr %50, align 4, !tbaa !9
  %52 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %53 = getelementptr inbounds %struct.matrix, ptr %52, i32 0, i32 3
  %54 = load ptr, ptr %53, align 8, !tbaa !15
  %55 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %56 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %57 = getelementptr inbounds %struct.matrix, ptr %56, i32 0, i32 1
  %58 = load i32, ptr %57, align 4, !tbaa !11
  %59 = mul nsw i32 %55, %58
  %60 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %61 = add nsw i32 %59, %60
  %62 = sext i32 %61 to i64
  %63 = getelementptr inbounds i32, ptr %54, i64 %62
  store i32 %51, ptr %63, align 4, !tbaa !9
  br label %116

64:                                               ; preds = %34
  %65 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %66 = getelementptr inbounds %struct.matrix, ptr %65, i32 0, i32 3
  %67 = load ptr, ptr %66, align 8, !tbaa !15
  %68 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %69 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %70 = getelementptr inbounds %struct.matrix, ptr %69, i32 0, i32 1
  %71 = load i32, ptr %70, align 4, !tbaa !11
  %72 = mul nsw i32 %68, %71
  %73 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %74 = add nsw i32 %72, %73
  %75 = sext i32 %74 to i64
  %76 = getelementptr inbounds float, ptr %67, i64 %75
  %77 = load float, ptr %76, align 4, !tbaa !16
  %78 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %79 = getelementptr inbounds %struct.matrix, ptr %78, i32 0, i32 3
  %80 = load ptr, ptr %79, align 8, !tbaa !15
  %81 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %82 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %83 = getelementptr inbounds %struct.matrix, ptr %82, i32 0, i32 1
  %84 = load i32, ptr %83, align 4, !tbaa !11
  %85 = mul nsw i32 %81, %84
  %86 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %87 = add nsw i32 %85, %86
  %88 = sext i32 %87 to i64
  %89 = getelementptr inbounds float, ptr %80, i64 %88
  store float %77, ptr %89, align 4, !tbaa !16
  br label %116

90:                                               ; preds = %34
  %91 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %92 = getelementptr inbounds %struct.matrix, ptr %91, i32 0, i32 3
  %93 = load ptr, ptr %92, align 8, !tbaa !15
  %94 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %95 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %96 = getelementptr inbounds %struct.matrix, ptr %95, i32 0, i32 1
  %97 = load i32, ptr %96, align 4, !tbaa !11
  %98 = mul nsw i32 %94, %97
  %99 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %100 = add nsw i32 %98, %99
  %101 = sext i32 %100 to i64
  %102 = getelementptr inbounds double, ptr %93, i64 %101
  %103 = load double, ptr %102, align 8, !tbaa !18
  %104 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %105 = getelementptr inbounds %struct.matrix, ptr %104, i32 0, i32 3
  %106 = load ptr, ptr %105, align 8, !tbaa !15
  %107 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %108 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %109 = getelementptr inbounds %struct.matrix, ptr %108, i32 0, i32 1
  %110 = load i32, ptr %109, align 4, !tbaa !11
  %111 = mul nsw i32 %107, %110
  %112 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %113 = add nsw i32 %111, %112
  %114 = sext i32 %113 to i64
  %115 = getelementptr inbounds double, ptr %106, i64 %114
  store double %103, ptr %115, align 8, !tbaa !18
  br label %116

116:                                              ; preds = %90, %64, %38, %34
  br label %117

117:                                              ; preds = %116
  %118 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %119 = add nsw i32 %118, 1
  store i32 %119, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %28, !llvm.loop !20

120:                                              ; preds = %28
  br label %121

121:                                              ; preds = %120
  %122 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %123 = add nsw i32 %122, 1
  store i32 %123, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %16, !llvm.loop !22

124:                                              ; preds = %26, %16
  %125 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, 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 ptr %125
}

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 = !{!"int", !7, i64 0}
!11 = !{!12, !10, i64 4}
!12 = !{!"matrix", !10, i64 0, !10, i64 4, !10, i64 8, !7, i64 16}
!13 = !{!12, !10, i64 8}
!14 = !{!12, !10, i64 0}
!15 = !{!7, !7, i64 0}
!16 = !{!17, !17, i64 0}
!17 = !{!"float", !7, i64 0}
!18 = !{!19, !19, i64 0}
!19 = !{!"double", !7, i64 0}
!20 = distinct !{!20, !21}
!21 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!22 = distinct !{!22, !21}


; 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: nounwind uwtable
declare dso_local ptr @allocate_matrix(i32 noundef, i32 noundef, i32 noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local ptr @matrix_slice_row(ptr nocapture noundef readonly %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 4
  %4 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %5 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  %6 = load i32, ptr %5, align 8, !tbaa !10
  %7 = tail call ptr @allocate_matrix(i32 noundef %1, i32 noundef %4, i32 noundef %6)
  %8 = load i32, ptr %0, align 8, !tbaa !11
  %9 = icmp slt i32 %8, 1
  %10 = icmp eq i32 %1, 0
  %or.cond39 = or i1 %10, %9
  br i1 %or.cond39, label %._crit_edge41, label %.preheader.lr.ph

.preheader.lr.ph:                                 ; preds = %2
  %11 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 16
  %12 = getelementptr inbounds i8, ptr %7, i64 16
  %13 = getelementptr inbounds i8, ptr %7, i64 4
  %14 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %15 = icmp sgt i32 %14, 0
  br i1 %15, label %.preheader, label %._crit_edge41

.preheader:                                       ; preds = %.preheader.lr.ph, %._crit_edge
  %16 = phi i32 [ %66, %._crit_edge ], [ %8, %.preheader.lr.ph ]
  %17 = phi i32 [ %67, %._crit_edge ], [ %14, %.preheader.lr.ph ]
  %18 = phi i32 [ %68, %._crit_edge ], [ %14, %.preheader.lr.ph ]
  %.040 = phi i32 [ %69, %._crit_edge ], [ 0, %.preheader.lr.ph ]
  %19 = icmp sgt i32 %18, 0
  br i1 %19, label %.lr.ph, label %._crit_edge

.lr.ph:                                           ; preds = %.preheader, %62
  %20 = phi i32 [ %63, %62 ], [ %17, %.preheader ]
  %21 = phi i32 [ %63, %62 ], [ %18, %.preheader ]
  %.03638 = phi i32 [ %64, %62 ], [ 0, %.preheader ]
  %22 = load i32, ptr %5, align 8, !tbaa !10
  switch i32 %22, label %62 [
    i32 0, label %23
    i32 1, label %36
    i32 2, label %49
  ]

23:                                               ; preds = %.lr.ph
  %24 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !12
  %25 = mul nsw i32 %21, %.040
  %26 = add nsw i32 %25, %.03638
  %27 = sext i32 %26 to i64
  %28 = getelementptr inbounds i32, ptr %24, i64 %27
  %29 = load i32, ptr %28, align 4, !tbaa !13
  %30 = load ptr, ptr %12, align 8, !tbaa !12
  %31 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %32 = mul nsw i32 %31, %.040
  %33 = add nsw i32 %32, %.03638
  %34 = sext i32 %33 to i64
  %35 = getelementptr inbounds i32, ptr %30, i64 %34
  store i32 %29, ptr %35, align 4, !tbaa !13
  %.pre = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  br label %62

36:                                               ; preds = %.lr.ph
  %37 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !12
  %38 = mul nsw i32 %21, %.040
  %39 = add nsw i32 %38, %.03638
  %40 = sext i32 %39 to i64
  %41 = getelementptr inbounds float, ptr %37, i64 %40
  %42 = load float, ptr %41, align 4, !tbaa !14
  %43 = load ptr, ptr %12, align 8, !tbaa !12
  %44 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %45 = mul nsw i32 %44, %.040
  %46 = add nsw i32 %45, %.03638
  %47 = sext i32 %46 to i64
  %48 = getelementptr inbounds float, ptr %43, i64 %47
  store float %42, ptr %48, align 4, !tbaa !14
  br label %62

49:                                               ; preds = %.lr.ph
  %50 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !12
  %51 = mul nsw i32 %21, %.040
  %52 = add nsw i32 %51, %.03638
  %53 = sext i32 %52 to i64
  %54 = getelementptr inbounds double, ptr %50, i64 %53
  %55 = load double, ptr %54, align 8, !tbaa !16
  %56 = load ptr, ptr %12, align 8, !tbaa !12
  %57 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %58 = mul nsw i32 %57, %.040
  %59 = add nsw i32 %58, %.03638
  %60 = sext i32 %59 to i64
  %61 = getelementptr inbounds double, ptr %56, i64 %60
  store double %55, ptr %61, align 8, !tbaa !16
  br label %62

62:                                               ; preds = %.lr.ph, %23, %36, %49
  %63 = phi i32 [ %20, %.lr.ph ], [ %.pre, %23 ], [ %20, %36 ], [ %20, %49 ]
  %64 = add nuw nsw i32 %.03638, 1
  %65 = icmp slt i32 %64, %63
  br i1 %65, label %.lr.ph, label %._crit_edge.loopexit, !llvm.loop !18

._crit_edge.loopexit:                             ; preds = %62
  %.pre43 = load i32, ptr %0, align 8, !tbaa !11
  br label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %._crit_edge.loopexit, %.preheader
  %66 = phi i32 [ %.pre43, %._crit_edge.loopexit ], [ %16, %.preheader ]
  %67 = phi i32 [ %63, %._crit_edge.loopexit ], [ %17, %.preheader ]
  %68 = phi i32 [ %63, %._crit_edge.loopexit ], [ %18, %.preheader ]
  %69 = add nuw nsw i32 %.040, 1
  %70 = icmp sge i32 %69, %66
  %71 = icmp eq i32 %69, %1
  %or.cond = or i1 %71, %70
  br i1 %or.cond, label %._crit_edge41, label %.preheader, !llvm.loop !20

._crit_edge41:                                    ; preds = %._crit_edge, %.preheader.lr.ph, %2
  ret ptr %7
}

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" }

!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 4}
!6 = !{!"matrix", !7, i64 0, !7, i64 4, !7, i64 8, !8, i64 16}
!7 = !{!"int", !8, i64 0}
!8 = !{!"omnipotent char", !9, i64 0}
!9 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!10 = !{!6, !7, i64 8}
!11 = !{!6, !7, i64 0}
!12 = !{!8, !8, i64 0}
!13 = !{!7, !7, i64 0}
!14 = !{!15, !15, i64 0}
!15 = !{!"float", !8, i64 0}
!16 = !{!17, !17, i64 0}
!17 = !{!"double", !8, i64 0}
!18 = distinct !{!18, !19}
!19 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!20 = distinct !{!20, !19, !21}
!21 = !{!"llvm.loop.unswitch.partial.disable"}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LICMPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyCFGPass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimpleLoopUnswitchPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass