; LLVM IR from sbu-fsl/kernel-ml :: src/lib (kml_memory_allocator)

; 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.mem_node = type { i64, ptr, ptr }

@free_list = external hidden global ptr, align 8
@alloc_list = external hidden global ptr, align 8

; 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 ptr @kml_int_malloc(i64 noundef %0) #1 {
  %2 = alloca i64, align 8
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca ptr, align 8
  store i64 %0, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %3) #2
  store ptr null, ptr %3, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %4) #2
  %6 = load ptr, ptr @free_list, align 8, !tbaa !9
  store ptr %6, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  br label %7

7:                                                ; preds = %35, %1
  %8 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %9 = icmp ne ptr %8, null
  br i1 %9, label %10, label %33

10:                                               ; preds = %7
  %11 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %12 = getelementptr inbounds %struct.mem_node, ptr %11, i32 0, i32 0
  %13 = load i64, ptr %12, align 8, !tbaa !11
  %14 = icmp ugt i64 %13, 24
  br i1 %14, label %15, label %30

15:                                               ; preds = %10
  %16 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %17 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %18 = getelementptr inbounds %struct.mem_node, ptr %17, i32 0, i32 0
  %19 = load i64, ptr %18, align 8, !tbaa !11
  %20 = icmp eq i64 %16, %19
  br i1 %20, label %28, label %21

21:                                               ; preds = %15
  %22 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %23 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %24 = getelementptr inbounds %struct.mem_node, ptr %23, i32 0, i32 0
  %25 = load i64, ptr %24, align 8, !tbaa !11
  %26 = sub i64 %25, 24
  %27 = icmp ult i64 %22, %26
  br label %28

28:                                               ; preds = %21, %15
  %29 = phi i1 [ true, %15 ], [ %27, %21 ]
  br label %30

30:                                               ; preds = %28, %10
  %31 = phi i1 [ false, %10 ], [ %29, %28 ]
  %32 = xor i1 %31, true
  br label %33

33:                                               ; preds = %30, %7
  %34 = phi i1 [ false, %7 ], [ %32, %30 ]
  br i1 %34, label %35, label %39

35:                                               ; preds = %33
  %36 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %37 = getelementptr inbounds %struct.mem_node, ptr %36, i32 0, i32 1
  %38 = load ptr, ptr %37, align 8, !tbaa !13
  store ptr %38, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  br label %7, !llvm.loop !14

39:                                               ; preds = %33
  %40 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %41 = icmp ne ptr %40, null
  br i1 %41, label %42, label %135

42:                                               ; preds = %39
  %43 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %44 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %45 = getelementptr inbounds %struct.mem_node, ptr %44, i32 0, i32 0
  %46 = load i64, ptr %45, align 8, !tbaa !11
  %47 = icmp eq i64 %43, %46
  br i1 %47, label %48, label %77

48:                                               ; preds = %42
  %49 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %50 = getelementptr inbounds %struct.mem_node, ptr %49, i32 0, i32 2
  %51 = load ptr, ptr %50, align 8, !tbaa !16
  %52 = icmp ne ptr %51, null
  br i1 %52, label %53, label %61

53:                                               ; preds = %48
  %54 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %55 = getelementptr inbounds %struct.mem_node, ptr %54, i32 0, i32 1
  %56 = load ptr, ptr %55, align 8, !tbaa !13
  %57 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %58 = getelementptr inbounds %struct.mem_node, ptr %57, i32 0, i32 2
  %59 = load ptr, ptr %58, align 8, !tbaa !16
  %60 = getelementptr inbounds %struct.mem_node, ptr %59, i32 0, i32 1
  store ptr %56, ptr %60, align 8, !tbaa !13
  br label %61

61:                                               ; preds = %53, %48
  %62 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %63 = getelementptr inbounds %struct.mem_node, ptr %62, i32 0, i32 1
  %64 = load ptr, ptr %63, align 8, !tbaa !13
  %65 = icmp ne ptr %64, null
  br i1 %65, label %66, label %74

66:                                               ; preds = %61
  %67 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %68 = getelementptr inbounds %struct.mem_node, ptr %67, i32 0, i32 2
  %69 = load ptr, ptr %68, align 8, !tbaa !16
  %70 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %71 = getelementptr inbounds %struct.mem_node, ptr %70, i32 0, i32 1
  %72 = load ptr, ptr %71, align 8, !tbaa !13
  %73 = getelementptr inbounds %struct.mem_node, ptr %72, i32 0, i32 2
  store ptr %69, ptr %73, align 8, !tbaa !16
  br label %74

74:                                               ; preds = %66, %61
  %75 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  call void @remove_from_list(ptr noundef @free_list, ptr noundef %75)
  %76 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  call void @add_to_list(ptr noundef @alloc_list, ptr noundef %76)
  br label %130

77:                                               ; preds = %42
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %5) #2
  %78 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %79 = ptrtoint ptr %78 to i64
  %80 = add i64 %79, 24
  %81 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %82 = add i64 %80, %81
  %83 = inttoptr i64 %82 to ptr
  store ptr %83, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %84 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %85 = getelementptr inbounds %struct.mem_node, ptr %84, i32 0, i32 0
  %86 = load i64, ptr %85, align 8, !tbaa !11
  %87 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %88 = add i64 %87, 24
  %89 = sub i64 %86, %88
  %90 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %91 = getelementptr inbounds %struct.mem_node, ptr %90, i32 0, i32 0
  store i64 %89, ptr %91, align 8, !tbaa !11
  %92 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %93 = getelementptr inbounds %struct.mem_node, ptr %92, i32 0, i32 2
  %94 = load ptr, ptr %93, align 8, !tbaa !16
  %95 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %96 = getelementptr inbounds %struct.mem_node, ptr %95, i32 0, i32 2
  store ptr %94, ptr %96, align 8, !tbaa !16
  %97 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %98 = getelementptr inbounds %struct.mem_node, ptr %97, i32 0, i32 1
  %99 = load ptr, ptr %98, align 8, !tbaa !13
  %100 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %101 = getelementptr inbounds %struct.mem_node, ptr %100, i32 0, i32 1
  store ptr %99, ptr %101, align 8, !tbaa !13
  %102 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %103 = getelementptr inbounds %struct.mem_node, ptr %102, i32 0, i32 2
  %104 = load ptr, ptr %103, align 8, !tbaa !16
  %105 = icmp ne ptr %104, null
  br i1 %105, label %106, label %112

106:                                              ; preds = %77
  %107 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %108 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %109 = getelementptr inbounds %struct.mem_node, ptr %108, i32 0, i32 2
  %110 = load ptr, ptr %109, align 8, !tbaa !16
  %111 = getelementptr inbounds %struct.mem_node, ptr %110, i32 0, i32 1
  store ptr %107, ptr %111, align 8, !tbaa !13
  br label %112

112:                                              ; preds = %106, %77
  %113 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %114 = getelementptr inbounds %struct.mem_node, ptr %113, i32 0, i32 1
  %115 = load ptr, ptr %114, align 8, !tbaa !13
  %116 = icmp ne ptr %115, null
  br i1 %116, label %117, label %123

117:                                              ; preds = %112
  %118 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %119 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %120 = getelementptr inbounds %struct.mem_node, ptr %119, i32 0, i32 1
  %121 = load ptr, ptr %120, align 8, !tbaa !13
  %122 = getelementptr inbounds %struct.mem_node, ptr %121, i32 0, i32 2
  store ptr %118, ptr %122, align 8, !tbaa !16
  br label %123

123:                                              ; preds = %117, %112
  %124 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %125 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %126 = getelementptr inbounds %struct.mem_node, ptr %125, i32 0, i32 0
  store i64 %124, ptr %126, align 8, !tbaa !11
  %127 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  call void @remove_from_list(ptr noundef @free_list, ptr noundef %127)
  %128 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  call void @add_to_list(ptr noundef @free_list, ptr noundef %128)
  %129 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  call void @add_to_list(ptr noundef @alloc_list, ptr noundef %129)
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %5) #2
  br label %130

130:                                              ; preds = %123, %74
  %131 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %132 = ptrtoint ptr %131 to i64
  %133 = add i64 %132, 24
  %134 = inttoptr i64 %133 to ptr
  store ptr %134, ptr %3, align 8, !tbaa !9
  br label %135

135:                                              ; preds = %130, %39
  %136 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %4) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %3) #2
  ret ptr %136
}

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare hidden void @remove_from_list(ptr noundef, ptr noundef) #1

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare hidden void @add_to_list(ptr noundef, ptr noundef) #1

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", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"any pointer", !7, i64 0}
!11 = !{!12, !6, i64 0}
!12 = !{!"mem_node", !6, i64 0, !10, i64 8, !10, i64 16}
!13 = !{!12, !10, i64 8}
!14 = distinct !{!14, !15}
!15 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!16 = !{!12, !10, i64 16}


; 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"

@free_list = external hidden global ptr, align 8
@alloc_list = external hidden global ptr, align 8

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local noundef ptr @kml_int_malloc(i64 noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  %.03959 = load ptr, ptr @free_list, align 8, !tbaa !5
  %.not60 = icmp eq ptr %.03959, null
  br i1 %.not60, label %.critedge54, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %1, %.critedge52
  %.03961 = phi ptr [ %.039, %.critedge52 ], [ %.03959, %1 ]
  %2 = load i64, ptr %.03961, align 8, !tbaa !9
  %3 = icmp ugt i64 %2, 24
  br i1 %3, label %4, label %.critedge52

4:                                                ; preds = %.lr.ph
  %5 = icmp eq i64 %2, %0
  %6 = add i64 %2, -24
  %7 = icmp ugt i64 %6, %0
  %or.cond = or i1 %5, %7
  br i1 %or.cond, label %.critedge, label %.critedge52

.critedge52:                                      ; preds = %.lr.ph, %4
  %8 = getelementptr inbounds i8, ptr %.03961, i64 8
  %.039 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %.not = icmp eq ptr %.039, null
  br i1 %.not, label %.critedge54, label %.lr.ph, !llvm.loop !12

.critedge:                                        ; preds = %4
  br i1 %5, label %9, label %17

9:                                                ; preds = %.critedge
  %10 = getelementptr inbounds i8, ptr %.03961, i64 16
  %11 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !14
  %.not49 = icmp eq ptr %11, null
  %.phi.trans.insert = getelementptr inbounds i8, ptr %.03961, i64 8
  %.pre65 = load ptr, ptr %.phi.trans.insert, align 8, !tbaa !15
  br i1 %.not49, label %._crit_edge, label %12

12:                                               ; preds = %9
  %13 = getelementptr inbounds i8, ptr %11, i64 8
  store ptr %.pre65, ptr %13, align 8, !tbaa !15
  br label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %9, %12
  %.not50 = icmp eq ptr %.pre65, null
  br i1 %.not50, label %16, label %14

14:                                               ; preds = %._crit_edge
  %15 = getelementptr inbounds i8, ptr %.pre65, i64 16
  store ptr %11, ptr %15, align 8, !tbaa !14
  br label %16

16:                                               ; preds = %14, %._crit_edge
  tail call void @remove_from_list(ptr noundef nonnull @free_list, ptr noundef nonnull %.03961)
  tail call void @add_to_list(ptr noundef nonnull @alloc_list, ptr noundef nonnull %.03961)
  %.pre66 = ptrtoint ptr %.03961 to i64
  br label %36

17:                                               ; preds = %.critedge
  %18 = ptrtoint ptr %.03961 to i64
  %19 = add i64 %0, 24
  %20 = add i64 %19, %18
  %21 = inttoptr i64 %20 to ptr
  %reass.sub = sub i64 %2, %0
  %22 = add i64 %reass.sub, -24
  store i64 %22, ptr %21, align 8, !tbaa !9
  %23 = getelementptr inbounds i8, ptr %.03961, i64 16
  %24 = load ptr, ptr %23, align 8, !tbaa !14
  %25 = getelementptr inbounds i8, ptr %21, i64 16
  store ptr %24, ptr %25, align 8, !tbaa !14
  %26 = getelementptr inbounds i8, ptr %.03961, i64 8
  %27 = load ptr, ptr %26, align 8, !tbaa !15
  %28 = getelementptr inbounds i8, ptr %21, i64 8
  store ptr %27, ptr %28, align 8, !tbaa !15
  %.not47 = icmp eq ptr %24, null
  br i1 %.not47, label %31, label %29

29:                                               ; preds = %17
  %30 = getelementptr inbounds i8, ptr %24, i64 8
  store ptr %21, ptr %30, align 8, !tbaa !15
  %.pre = load ptr, ptr %26, align 8, !tbaa !15
  br label %31

31:                                               ; preds = %29, %17
  %32 = phi ptr [ %.pre, %29 ], [ %27, %17 ]
  %.not48 = icmp eq ptr %32, null
  br i1 %.not48, label %35, label %33

33:                                               ; preds = %31
  %34 = getelementptr inbounds i8, ptr %32, i64 16
  store ptr %21, ptr %34, align 8, !tbaa !14
  br label %35

35:                                               ; preds = %33, %31
  store i64 %0, ptr %.03961, align 8, !tbaa !9
  tail call void @remove_from_list(ptr noundef nonnull @free_list, ptr noundef nonnull %.03961)
  tail call void @add_to_list(ptr noundef nonnull @free_list, ptr noundef nonnull %21)
  tail call void @add_to_list(ptr noundef nonnull @alloc_list, ptr noundef nonnull %.03961)
  br label %36

36:                                               ; preds = %35, %16
  %.pre-phi = phi i64 [ %18, %35 ], [ %.pre66, %16 ]
  %37 = add i64 %.pre-phi, 24
  %38 = inttoptr i64 %37 to ptr
  br label %.critedge54

.critedge54:                                      ; preds = %.critedge52, %1, %36
  %.0 = phi ptr [ %38, %36 ], [ null, %1 ], [ null, %.critedge52 ]
  ret ptr %.0
}

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare hidden void @remove_from_list(ptr noundef, ptr noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare hidden void @add_to_list(ptr noundef, ptr noundef) local_unnamed_addr #0

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, !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 = !{!"mem_node", !11, i64 0, !6, i64 8, !6, i64 16}
!11 = !{!"long", !7, i64 0}
!12 = distinct !{!12, !13}
!13 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!14 = !{!10, !6, i64 16}
!15 = !{!10, !6, i64 8}


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