; LLVM IR from AlgoGenesis/C :: 1D Arrays/Maximum Circular Sum Subarray (Program)

; 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: nounwind uwtable
define dso_local i32 @circularSubarraySum(ptr noundef %0, i32 noundef %1) #0 {
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca i32, align 4
  %11 = alloca i32, align 4
  %12 = alloca i32, align 4
  %13 = alloca i32, align 4
  %14 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  store i32 0, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  store i32 0, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  store i32 0, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  %15 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %16 = getelementptr inbounds i32, ptr %15, i64 0
  %17 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !9
  store i32 %17, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  %18 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %19 = getelementptr inbounds i32, ptr %18, i64 0
  %20 = load i32, ptr %19, align 4, !tbaa !9
  store i32 %20, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #2
  store i32 0, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  br label %21

21:                                               ; preds = %110, %2
  %22 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %23 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %24 = icmp slt i32 %22, %23
  br i1 %24, label %26, label %25

25:                                               ; preds = %21
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #2
  br label %113

26:                                               ; preds = %21
  %27 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %28 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %29 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %30 = sext i32 %29 to i64
  %31 = getelementptr inbounds i32, ptr %28, i64 %30
  %32 = load i32, ptr %31, align 4, !tbaa !9
  %33 = add nsw i32 %27, %32
  %34 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %35 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %36 = sext i32 %35 to i64
  %37 = getelementptr inbounds i32, ptr %34, i64 %36
  %38 = load i32, ptr %37, align 4, !tbaa !9
  %39 = icmp sgt i32 %33, %38
  br i1 %39, label %40, label %48

40:                                               ; preds = %26
  %41 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %42 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %43 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %44 = sext i32 %43 to i64
  %45 = getelementptr inbounds i32, ptr %42, i64 %44
  %46 = load i32, ptr %45, align 4, !tbaa !9
  %47 = add nsw i32 %41, %46
  br label %54

48:                                               ; preds = %26
  %49 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %50 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %51 = sext i32 %50 to i64
  %52 = getelementptr inbounds i32, ptr %49, i64 %51
  %53 = load i32, ptr %52, align 4, !tbaa !9
  br label %54

54:                                               ; preds = %48, %40
  %55 = phi i32 [ %47, %40 ], [ %53, %48 ]
  store i32 %55, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %56 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %57 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %58 = icmp sgt i32 %56, %57
  br i1 %58, label %59, label %61

59:                                               ; preds = %54
  %60 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %63

61:                                               ; preds = %54
  %62 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %63

63:                                               ; preds = %61, %59
  %64 = phi i32 [ %60, %59 ], [ %62, %61 ]
  store i32 %64, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %65 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %66 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %67 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %68 = sext i32 %67 to i64
  %69 = getelementptr inbounds i32, ptr %66, i64 %68
  %70 = load i32, ptr %69, align 4, !tbaa !9
  %71 = add nsw i32 %65, %70
  %72 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %73 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %74 = sext i32 %73 to i64
  %75 = getelementptr inbounds i32, ptr %72, i64 %74
  %76 = load i32, ptr %75, align 4, !tbaa !9
  %77 = icmp slt i32 %71, %76
  br i1 %77, label %78, label %86

78:                                               ; preds = %63
  %79 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %80 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %81 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %82 = sext i32 %81 to i64
  %83 = getelementptr inbounds i32, ptr %80, i64 %82
  %84 = load i32, ptr %83, align 4, !tbaa !9
  %85 = add nsw i32 %79, %84
  br label %92

86:                                               ; preds = %63
  %87 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %88 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %89 = sext i32 %88 to i64
  %90 = getelementptr inbounds i32, ptr %87, i64 %89
  %91 = load i32, ptr %90, align 4, !tbaa !9
  br label %92

92:                                               ; preds = %86, %78
  %93 = phi i32 [ %85, %78 ], [ %91, %86 ]
  store i32 %93, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %94 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %95 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %96 = icmp slt i32 %94, %95
  br i1 %96, label %97, label %99

97:                                               ; preds = %92
  %98 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %101

99:                                               ; preds = %92
  %100 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %101

101:                                              ; preds = %99, %97
  %102 = phi i32 [ %98, %97 ], [ %100, %99 ]
  store i32 %102, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %103 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %104 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %105 = sext i32 %104 to i64
  %106 = getelementptr inbounds i32, ptr %103, i64 %105
  %107 = load i32, ptr %106, align 4, !tbaa !9
  %108 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %109 = add nsw i32 %108, %107
  store i32 %109, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %110

110:                                              ; preds = %101
  %111 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %112 = add nsw i32 %111, 1
  store i32 %112, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  br label %21, !llvm.loop !11

113:                                              ; preds = %25
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #2
  %114 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  store i32 %114, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %13) #2
  %115 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %116 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %117 = sub nsw i32 %115, %116
  store i32 %117, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %118 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %119 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %120 = icmp eq i32 %118, %119
  br i1 %120, label %121, label %123

121:                                              ; preds = %113
  %122 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  store i32 %122, ptr %3, align 4
  store i32 1, ptr %14, align 4
  br label %133

123:                                              ; preds = %113
  %124 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %125 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %126 = icmp sgt i32 %124, %125
  br i1 %126, label %127, label %129

127:                                              ; preds = %123
  %128 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  br label %131

129:                                              ; preds = %123
  %130 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  br label %131

131:                                              ; preds = %129, %127
  %132 = phi i32 [ %128, %127 ], [ %130, %129 ]
  store i32 %132, ptr %3, align 4
  store i32 1, ptr %14, align 4
  br label %133

133:                                              ; preds = %131, %121
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %13) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  %134 = load i32, ptr %3, align 4
  ret i32 %134
}

; 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 = !{!"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: nofree norecurse nosync nounwind memory(argmem: read) uwtable
define dso_local i32 @circularSubarraySum(ptr nocapture noundef readonly %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = load i32, ptr %0, align 4, !tbaa !5
  %4 = icmp sgt i32 %1, 0
  br i1 %4, label %.lr.ph.preheader, label %._crit_edge

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %2
  %wide.trip.count = zext nneg i32 %1 to i64
  %xtraiter = and i64 %wide.trip.count, 1
  %5 = icmp eq i32 %1, 1
  br i1 %5, label %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph.preheader.new

.lr.ph.preheader.new:                             ; preds = %.lr.ph.preheader
  %unroll_iter = and i64 %wide.trip.count, 2147483646
  br label %.lr.ph

._crit_edge.loopexit.unr-lcssa:                   ; preds = %.lr.ph, %.lr.ph.preheader
  %.lcssa72.ph = phi i32 [ poison, %.lr.ph.preheader ], [ %31, %.lr.ph ]
  %.lcssa71.ph = phi i32 [ poison, %.lr.ph.preheader ], [ %34, %.lr.ph ]
  %.lcssa.ph = phi i32 [ poison, %.lr.ph.preheader ], [ %35, %.lr.ph ]
  %indvars.iv.unr = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next.1, %.lr.ph ]
  %.04661.unr = phi i32 [ 0, %.lr.ph.preheader ], [ %35, %.lr.ph ]
  %.04859.unr = phi i32 [ %3, %.lr.ph.preheader ], [ %34, %.lr.ph ]
  %.04958.unr = phi i32 [ %3, %.lr.ph.preheader ], [ %31, %.lr.ph ]
  %.05057.unr = phi i32 [ 0, %.lr.ph.preheader ], [ %33, %.lr.ph ]
  %.05156.unr = phi i32 [ 0, %.lr.ph.preheader ], [ %30, %.lr.ph ]
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph.epil

.lr.ph.epil:                                      ; preds = %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa
  %6 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.unr
  %7 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %8 = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %.05156.unr, i32 0)
  %9 = add nsw i32 %7, %8
  %10 = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %.04958.unr, i32 %9)
  %11 = tail call i32 @llvm.smin.i32(i32 %.05057.unr, i32 0)
  %12 = add nsw i32 %7, %11
  %13 = tail call i32 @llvm.smin.i32(i32 %.04859.unr, i32 %12)
  %14 = add nsw i32 %7, %.04661.unr
  br label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph.epil, %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, %2
  %.049.lcssa = phi i32 [ %3, %2 ], [ %.lcssa72.ph, %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa ], [ %10, %.lr.ph.epil ]
  %.048.lcssa = phi i32 [ %3, %2 ], [ %.lcssa71.ph, %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa ], [ %13, %.lr.ph.epil ]
  %.046.lcssa = phi i32 [ 0, %2 ], [ %.lcssa.ph, %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa ], [ %14, %.lr.ph.epil ]
  %15 = icmp eq i32 %.048.lcssa, %.046.lcssa
  %16 = sub nsw i32 %.046.lcssa, %.048.lcssa
  %17 = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %.049.lcssa, i32 %16)
  %.0 = select i1 %15, i32 %.049.lcssa, i32 %17
  ret i32 %.0

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph, %.lr.ph.preheader.new
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader.new ], [ %indvars.iv.next.1, %.lr.ph ]
  %.04661 = phi i32 [ 0, %.lr.ph.preheader.new ], [ %35, %.lr.ph ]
  %.04859 = phi i32 [ %3, %.lr.ph.preheader.new ], [ %34, %.lr.ph ]
  %.04958 = phi i32 [ %3, %.lr.ph.preheader.new ], [ %31, %.lr.ph ]
  %.05057 = phi i32 [ 0, %.lr.ph.preheader.new ], [ %33, %.lr.ph ]
  %.05156 = phi i32 [ 0, %.lr.ph.preheader.new ], [ %30, %.lr.ph ]
  %niter = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader.new ], [ %niter.next.1, %.lr.ph ]
  %18 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %19 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !5
  %20 = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %.05156, i32 0)
  %21 = add nsw i32 %19, %20
  %22 = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %.04958, i32 %21)
  %23 = tail call i32 @llvm.smin.i32(i32 %.05057, i32 0)
  %24 = add nsw i32 %19, %23
  %25 = tail call i32 @llvm.smin.i32(i32 %.04859, i32 %24)
  %26 = add nsw i32 %19, %.04661
  %indvars.iv.next = or disjoint i64 %indvars.iv, 1
  %27 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.next
  %28 = load i32, ptr %27, align 4, !tbaa !5
  %29 = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %21, i32 0)
  %30 = add nsw i32 %28, %29
  %31 = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %22, i32 %30)
  %32 = tail call i32 @llvm.smin.i32(i32 %24, i32 0)
  %33 = add nsw i32 %28, %32
  %34 = tail call i32 @llvm.smin.i32(i32 %25, i32 %33)
  %35 = add nsw i32 %28, %26
  %indvars.iv.next.1 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 2
  %niter.next.1 = add i64 %niter, 2
  %niter.ncmp.1 = icmp eq i64 %niter.next.1, %unroll_iter
  br i1 %niter.ncmp.1, label %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph, !llvm.loop !9
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare i32 @llvm.smax.i32(i32, i32) #1

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare i32 @llvm.smin.i32(i32, i32) #1

attributes #0 = { nofree norecurse nosync nounwind memory(argmem: read) 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 speculatable willreturn memory(none) }

!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 = !{!"int", !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,GVNPass,GlobalOptPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass