; LLVM IR from Wilson-ZheLin/Introduction-to-Digital-Image-Processing :: 3. Affine Transformation and Smoothing/src/main.ll (Z11TranslationP5Image)

; 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.Image = type { i32, i32, i32, ptr, [15 x [100 x i8]], i32 }

@.str.10 = external hidden unnamed_addr constant [18 x i8], align 1

; 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: mustprogress uwtable
define dso_local noundef ptr @_Z11TranslationP5Image(ptr noundef %0) #1 {
  %2 = alloca ptr, align 8
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca ptr, align 8
  %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
  store ptr %0, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %3) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %4) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %5) #2
  %11 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %12 = call noundef ptr @_Z14CreateNewImageP5ImagePci(ptr noundef %11, ptr noundef @.str.10, i32 noundef 0)
  store ptr %12, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %13 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %14 = getelementptr inbounds %struct.Image, ptr %13, i32 0, i32 3
  %15 = load ptr, ptr %14, align 8, !tbaa !9
  store ptr %15, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %16 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %17 = getelementptr inbounds %struct.Image, ptr %16, i32 0, i32 3
  %18 = load ptr, ptr %17, align 8, !tbaa !9
  store ptr %18, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  store i32 0, ptr %6, align 4, !tbaa !12
  br label %19

19:                                               ; preds = %49, %1
  %20 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !12
  %21 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %22 = getelementptr inbounds %struct.Image, ptr %21, i32 0, i32 1
  %23 = load i32, ptr %22, align 4, !tbaa !13
  %24 = icmp slt i32 %20, %23
  br i1 %24, label %26, label %25

25:                                               ; preds = %19
  store i32 2, ptr %7, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  br label %52

26:                                               ; preds = %19
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  store i32 0, ptr %8, align 4, !tbaa !12
  br label %27

27:                                               ; preds = %45, %26
  %28 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !12
  %29 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %30 = getelementptr inbounds %struct.Image, ptr %29, i32 0, i32 0
  %31 = load i32, ptr %30, align 8, !tbaa !14
  %32 = icmp slt i32 %28, %31
  br i1 %32, label %34, label %33

33:                                               ; preds = %27
  store i32 5, ptr %7, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  br label %48

34:                                               ; preds = %27
  %35 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %36 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %37 = getelementptr inbounds %struct.Image, ptr %36, i32 0, i32 0
  %38 = load i32, ptr %37, align 8, !tbaa !14
  %39 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !12
  %40 = mul nsw i32 %38, %39
  %41 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !12
  %42 = add nsw i32 %40, %41
  %43 = sext i32 %42 to i64
  %44 = getelementptr inbounds i8, ptr %35, i64 %43
  store i8 0, ptr %44, align 1, !tbaa !15
  br label %45

45:                                               ; preds = %34
  %46 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !12
  %47 = add nsw i32 %46, 1
  store i32 %47, ptr %8, align 4, !tbaa !12
  br label %27, !llvm.loop !16

48:                                               ; preds = %33
  br label %49

49:                                               ; preds = %48
  %50 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !12
  %51 = add nsw i32 %50, 1
  store i32 %51, ptr %6, align 4, !tbaa !12
  br label %19, !llvm.loop !18

52:                                               ; preds = %25
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  store i32 0, ptr %9, align 4, !tbaa !12
  br label %53

53:                                               ; preds = %112, %52
  %54 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !12
  %55 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %56 = getelementptr inbounds %struct.Image, ptr %55, i32 0, i32 1
  %57 = load i32, ptr %56, align 4, !tbaa !13
  %58 = icmp slt i32 %54, %57
  br i1 %58, label %60, label %59

59:                                               ; preds = %53
  store i32 8, ptr %7, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  br label %115

60:                                               ; preds = %53
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  store i32 0, ptr %10, align 4, !tbaa !12
  br label %61

61:                                               ; preds = %108, %60
  %62 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !12
  %63 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %64 = getelementptr inbounds %struct.Image, ptr %63, i32 0, i32 0
  %65 = load i32, ptr %64, align 8, !tbaa !14
  %66 = icmp slt i32 %62, %65
  br i1 %66, label %68, label %67

67:                                               ; preds = %61
  store i32 11, ptr %7, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  br label %111

68:                                               ; preds = %61
  %69 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !12
  %70 = add nsw i32 %69, 72
  %71 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %72 = getelementptr inbounds %struct.Image, ptr %71, i32 0, i32 0
  %73 = load i32, ptr %72, align 8, !tbaa !14
  %74 = icmp sge i32 %70, %73
  br i1 %74, label %82, label %75

75:                                               ; preds = %68
  %76 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !12
  %77 = add nsw i32 %76, 72
  %78 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %79 = getelementptr inbounds %struct.Image, ptr %78, i32 0, i32 1
  %80 = load i32, ptr %79, align 4, !tbaa !13
  %81 = icmp sge i32 %77, %80
  br i1 %81, label %82, label %83

82:                                               ; preds = %75, %68
  br label %108

83:                                               ; preds = %75
  %84 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %85 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %86 = getelementptr inbounds %struct.Image, ptr %85, i32 0, i32 0
  %87 = load i32, ptr %86, align 8, !tbaa !14
  %88 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !12
  %89 = mul nsw i32 %87, %88
  %90 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !12
  %91 = add nsw i32 %89, %90
  %92 = sext i32 %91 to i64
  %93 = getelementptr inbounds i8, ptr %84, i64 %92
  %94 = load i8, ptr %93, align 1, !tbaa !15
  %95 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %96 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %97 = getelementptr inbounds %struct.Image, ptr %96, i32 0, i32 0
  %98 = load i32, ptr %97, align 8, !tbaa !14
  %99 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !12
  %100 = add nsw i32 %99, 72
  %101 = mul nsw i32 %98, %100
  %102 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !12
  %103 = add nsw i32 %102, 72
  %104 = add nsw i32 %101, %103
  %105 = sext i32 %104 to i64
  %106 = getelementptr inbounds i8, ptr %95, i64 %105
  store i8 %94, ptr %106, align 1, !tbaa !15
  br label %107

107:                                              ; preds = %83
  br label %108

108:                                              ; preds = %107, %82
  %109 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !12
  %110 = add nsw i32 %109, 1
  store i32 %110, ptr %10, align 4, !tbaa !12
  br label %61, !llvm.loop !19

111:                                              ; preds = %67
  br label %112

112:                                              ; preds = %111
  %113 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !12
  %114 = add nsw i32 %113, 1
  store i32 %114, ptr %9, align 4, !tbaa !12
  br label %53, !llvm.loop !20

115:                                              ; preds = %59
  %116 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store i32 1, ptr %7, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %5) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %4) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %3) #2
  ret ptr %116
}

; Function Attrs: mustprogress uwtable
declare dso_local noundef ptr @_Z14CreateNewImageP5ImagePci(ptr noundef, ptr noundef, i32 noundef) #1

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { mustprogress 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 = !{!"any pointer", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !6, i64 16}
!10 = !{!"_ZTS5Image", !11, i64 0, !11, i64 4, !11, i64 8, !6, i64 16, !7, i64 24, !11, i64 1524}
!11 = !{!"int", !7, i64 0}
!12 = !{!11, !11, i64 0}
!13 = !{!10, !11, i64 4}
!14 = !{!10, !11, i64 0}
!15 = !{!7, !7, i64 0}
!16 = distinct !{!16, !17}
!17 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!18 = distinct !{!18, !17}
!19 = distinct !{!19, !17}
!20 = distinct !{!20, !17}


; 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"

@.str.10 = external hidden unnamed_addr constant [18 x i8], align 1

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local noundef ptr @_Z11TranslationP5Image(ptr noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  %2 = tail call noundef ptr @_Z14CreateNewImageP5ImagePci(ptr noundef %0, ptr noundef nonnull @.str.10, i32 noundef 0)
  %3 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 16
  %4 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %5 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 16
  %6 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %7 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 4
  %8 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !11
  %9 = icmp sgt i32 %8, 0
  br i1 %9, label %.preheader41.lr.ph, label %.preheader40

.preheader41.lr.ph:                               ; preds = %1
  %10 = load i32, ptr %2, align 8, !tbaa !12
  %11 = icmp sgt i32 %10, 0
  br i1 %11, label %.preheader41, label %.preheader40

.preheader41:                                     ; preds = %.preheader41.lr.ph, %._crit_edge
  %12 = phi i32 [ %20, %._crit_edge ], [ %8, %.preheader41.lr.ph ]
  %13 = phi i32 [ %21, %._crit_edge ], [ %10, %.preheader41.lr.ph ]
  %.03343 = phi i32 [ %22, %._crit_edge ], [ 0, %.preheader41.lr.ph ]
  %14 = icmp sgt i32 %13, 0
  br i1 %14, label %.lr.ph, label %._crit_edge

.preheader40:                                     ; preds = %._crit_edge, %.preheader41.lr.ph, %1
  %15 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 4
  %16 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !11
  %17 = icmp sgt i32 %16, 0
  br i1 %17, label %.preheader.lr.ph, label %._crit_edge48

.preheader.lr.ph:                                 ; preds = %.preheader40
  %18 = load i32, ptr %0, align 8, !tbaa !12
  %19 = icmp sgt i32 %18, 0
  br i1 %19, label %.preheader, label %._crit_edge48

._crit_edge.loopexit:                             ; preds = %.lr.ph
  %.pre = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !11
  br label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %._crit_edge.loopexit, %.preheader41
  %20 = phi i32 [ %.pre, %._crit_edge.loopexit ], [ %12, %.preheader41 ]
  %21 = phi i32 [ %30, %._crit_edge.loopexit ], [ %13, %.preheader41 ]
  %22 = add nuw nsw i32 %.03343, 1
  %23 = icmp slt i32 %22, %20
  br i1 %23, label %.preheader41, label %.preheader40, !llvm.loop !13

.lr.ph:                                           ; preds = %.preheader41, %.lr.ph
  %24 = phi i32 [ %30, %.lr.ph ], [ %13, %.preheader41 ]
  %.03242 = phi i32 [ %29, %.lr.ph ], [ 0, %.preheader41 ]
  %25 = mul nsw i32 %24, %.03343
  %26 = add nsw i32 %25, %.03242
  %27 = sext i32 %26 to i64
  %28 = getelementptr inbounds i8, ptr %6, i64 %27
  store i8 0, ptr %28, align 1, !tbaa !16
  %29 = add nuw nsw i32 %.03242, 1
  %30 = load i32, ptr %2, align 8, !tbaa !12
  %31 = icmp slt i32 %29, %30
  br i1 %31, label %.lr.ph, label %._crit_edge.loopexit, !llvm.loop !17

.preheader:                                       ; preds = %.preheader.lr.ph, %._crit_edge46
  %32 = phi i32 [ %37, %._crit_edge46 ], [ %16, %.preheader.lr.ph ]
  %33 = phi i32 [ %38, %._crit_edge46 ], [ %18, %.preheader.lr.ph ]
  %34 = phi i32 [ %39, %._crit_edge46 ], [ %18, %.preheader.lr.ph ]
  %.03147 = phi i32 [ %40, %._crit_edge46 ], [ 0, %.preheader.lr.ph ]
  %35 = icmp sgt i32 %34, 0
  br i1 %35, label %.lr.ph45, label %._crit_edge46

.lr.ph45:                                         ; preds = %.preheader
  %36 = add nuw nsw i32 %.03147, 72
  br label %42

._crit_edge48:                                    ; preds = %._crit_edge46, %.preheader.lr.ph, %.preheader40
  ret ptr %2

._crit_edge46.loopexit:                           ; preds = %59
  %.pre52 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !11
  br label %._crit_edge46

._crit_edge46:                                    ; preds = %._crit_edge46.loopexit, %.preheader
  %37 = phi i32 [ %.pre52, %._crit_edge46.loopexit ], [ %32, %.preheader ]
  %38 = phi i32 [ %60, %._crit_edge46.loopexit ], [ %33, %.preheader ]
  %39 = phi i32 [ %60, %._crit_edge46.loopexit ], [ %34, %.preheader ]
  %40 = add nuw nsw i32 %.03147, 1
  %41 = icmp slt i32 %40, %37
  br i1 %41, label %.preheader, label %._crit_edge48, !llvm.loop !18

42:                                               ; preds = %.lr.ph45, %59
  %43 = phi i32 [ %33, %.lr.ph45 ], [ %60, %59 ]
  %44 = phi i32 [ %34, %.lr.ph45 ], [ %60, %59 ]
  %.044 = phi i32 [ 0, %.lr.ph45 ], [ %61, %59 ]
  %45 = add nuw nsw i32 %.044, 72
  %46 = load i32, ptr %2, align 8, !tbaa !12
  %.not = icmp slt i32 %45, %46
  br i1 %.not, label %47, label %59

47:                                               ; preds = %42
  %48 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !11
  %.not39 = icmp slt i32 %36, %48
  br i1 %.not39, label %49, label %59

49:                                               ; preds = %47
  %50 = mul nsw i32 %44, %.03147
  %51 = add nsw i32 %50, %.044
  %52 = sext i32 %51 to i64
  %53 = getelementptr inbounds i8, ptr %4, i64 %52
  %54 = load i8, ptr %53, align 1, !tbaa !16
  %55 = mul nsw i32 %46, %36
  %56 = add nsw i32 %55, %45
  %57 = sext i32 %56 to i64
  %58 = getelementptr inbounds i8, ptr %6, i64 %57
  store i8 %54, ptr %58, align 1, !tbaa !16
  %.pre51 = load i32, ptr %0, align 8, !tbaa !12
  br label %59

59:                                               ; preds = %42, %47, %49
  %60 = phi i32 [ %43, %42 ], [ %43, %47 ], [ %.pre51, %49 ]
  %61 = add nuw nsw i32 %.044, 1
  %62 = icmp slt i32 %61, %60
  br i1 %62, label %42, label %._crit_edge46.loopexit, !llvm.loop !19
}

; Function Attrs: mustprogress uwtable
declare dso_local noundef ptr @_Z14CreateNewImageP5ImagePci(ptr noundef, ptr noundef, i32 noundef) local_unnamed_addr #0

attributes #0 = { mustprogress 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, !10, i64 16}
!6 = !{!"_ZTS5Image", !7, i64 0, !7, i64 4, !7, i64 8, !10, i64 16, !8, i64 24, !7, i64 1524}
!7 = !{!"int", !8, i64 0}
!8 = !{!"omnipotent char", !9, i64 0}
!9 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!10 = !{!"any pointer", !8, i64 0}
!11 = !{!6, !7, i64 4}
!12 = !{!6, !7, i64 0}
!13 = distinct !{!13, !14, !15}
!14 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!15 = !{!"llvm.loop.unswitch.partial.disable"}
!16 = !{!8, !8, i64 0}
!17 = distinct !{!17, !14}
!18 = distinct !{!18, !14, !15}
!19 = distinct !{!19, !14}


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