; LLVM IR from tessarin/dither :: src (MCQuantization)

; 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.MCTriplet = type { [3 x i8] }
%struct.MCCube = type { %struct.MCTriplet, %struct.MCTriplet, i32, ptr }

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local i24 @MCTripletMake(i8 noundef zeroext, i8 noundef zeroext, i8 noundef zeroext) #0

; Function Attrs: nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr noalias nocapture writeonly, ptr noalias nocapture readonly, i64, i1 immarg) #1

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #2

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local void @MCShrinkCube(ptr noundef %0) #0 {
  %2 = alloca ptr, align 8
  %3 = alloca i8, align 1
  %4 = alloca i8, align 1
  %5 = alloca i8, align 1
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca %struct.MCTriplet, align 1
  %8 = alloca %struct.MCTriplet, align 1
  %9 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 1, ptr %3) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 1, ptr %4) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 1, ptr %5) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %6) #3
  %10 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %11 = getelementptr inbounds %struct.MCCube, ptr %10, i32 0, i32 3
  %12 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !9
  store ptr %12, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %13 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %14 = getelementptr inbounds %struct.MCCube, ptr %13, i32 0, i32 0
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 3, ptr %7) #3
  %15 = call i24 @MCTripletMake(i8 noundef zeroext -1, i8 noundef zeroext -1, i8 noundef zeroext -1)
  %16 = getelementptr inbounds %struct.MCTriplet, ptr %7, i32 0, i32 0
  store i24 %15, ptr %16, align 1
  call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr align 8 %14, ptr align 1 %7, i64 3, i1 false), !tbaa.struct !13
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 3, ptr %7) #3
  %17 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %18 = getelementptr inbounds %struct.MCCube, ptr %17, i32 0, i32 1
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 3, ptr %8) #3
  %19 = call i24 @MCTripletMake(i8 noundef zeroext 0, i8 noundef zeroext 0, i8 noundef zeroext 0)
  %20 = getelementptr inbounds %struct.MCTriplet, ptr %8, i32 0, i32 0
  store i24 %19, ptr %20, align 1
  call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr align 1 %18, ptr align 1 %8, i64 3, i1 false), !tbaa.struct !13
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 3, ptr %8) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #3
  store i32 0, ptr %9, align 4, !tbaa !15
  br label %21

21:                                               ; preds = %146, %1
  %22 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !15
  %23 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %24 = getelementptr inbounds %struct.MCCube, ptr %23, i32 0, i32 2
  %25 = load i32, ptr %24, align 8, !tbaa !16
  %26 = icmp ult i32 %22, %25
  br i1 %26, label %28, label %27

27:                                               ; preds = %21
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #3
  br label %149

28:                                               ; preds = %21
  %29 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %30 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !15
  %31 = sext i32 %30 to i64
  %32 = getelementptr inbounds %struct.MCTriplet, ptr %29, i64 %31
  %33 = getelementptr inbounds %struct.MCTriplet, ptr %32, i32 0, i32 0
  %34 = getelementptr inbounds [3 x i8], ptr %33, i64 0, i64 0
  %35 = load i8, ptr %34, align 1, !tbaa !14
  store i8 %35, ptr %3, align 1, !tbaa !14
  %36 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %37 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !15
  %38 = sext i32 %37 to i64
  %39 = getelementptr inbounds %struct.MCTriplet, ptr %36, i64 %38
  %40 = getelementptr inbounds %struct.MCTriplet, ptr %39, i32 0, i32 0
  %41 = getelementptr inbounds [3 x i8], ptr %40, i64 0, i64 1
  %42 = load i8, ptr %41, align 1, !tbaa !14
  store i8 %42, ptr %4, align 1, !tbaa !14
  %43 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %44 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !15
  %45 = sext i32 %44 to i64
  %46 = getelementptr inbounds %struct.MCTriplet, ptr %43, i64 %45
  %47 = getelementptr inbounds %struct.MCTriplet, ptr %46, i32 0, i32 0
  %48 = getelementptr inbounds [3 x i8], ptr %47, i64 0, i64 2
  %49 = load i8, ptr %48, align 1, !tbaa !14
  store i8 %49, ptr %5, align 1, !tbaa !14
  %50 = load i8, ptr %3, align 1, !tbaa !14
  %51 = zext i8 %50 to i32
  %52 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %53 = getelementptr inbounds %struct.MCCube, ptr %52, i32 0, i32 0
  %54 = getelementptr inbounds %struct.MCTriplet, ptr %53, i32 0, i32 0
  %55 = getelementptr inbounds [3 x i8], ptr %54, i64 0, i64 0
  %56 = load i8, ptr %55, align 8, !tbaa !14
  %57 = zext i8 %56 to i32
  %58 = icmp slt i32 %51, %57
  br i1 %58, label %59, label %65

59:                                               ; preds = %28
  %60 = load i8, ptr %3, align 1, !tbaa !14
  %61 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %62 = getelementptr inbounds %struct.MCCube, ptr %61, i32 0, i32 0
  %63 = getelementptr inbounds %struct.MCTriplet, ptr %62, i32 0, i32 0
  %64 = getelementptr inbounds [3 x i8], ptr %63, i64 0, i64 0
  store i8 %60, ptr %64, align 8, !tbaa !14
  br label %65

65:                                               ; preds = %59, %28
  %66 = load i8, ptr %4, align 1, !tbaa !14
  %67 = zext i8 %66 to i32
  %68 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %69 = getelementptr inbounds %struct.MCCube, ptr %68, i32 0, i32 0
  %70 = getelementptr inbounds %struct.MCTriplet, ptr %69, i32 0, i32 0
  %71 = getelementptr inbounds [3 x i8], ptr %70, i64 0, i64 1
  %72 = load i8, ptr %71, align 1, !tbaa !14
  %73 = zext i8 %72 to i32
  %74 = icmp slt i32 %67, %73
  br i1 %74, label %75, label %81

75:                                               ; preds = %65
  %76 = load i8, ptr %4, align 1, !tbaa !14
  %77 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %78 = getelementptr inbounds %struct.MCCube, ptr %77, i32 0, i32 0
  %79 = getelementptr inbounds %struct.MCTriplet, ptr %78, i32 0, i32 0
  %80 = getelementptr inbounds [3 x i8], ptr %79, i64 0, i64 1
  store i8 %76, ptr %80, align 1, !tbaa !14
  br label %81

81:                                               ; preds = %75, %65
  %82 = load i8, ptr %5, align 1, !tbaa !14
  %83 = zext i8 %82 to i32
  %84 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %85 = getelementptr inbounds %struct.MCCube, ptr %84, i32 0, i32 0
  %86 = getelementptr inbounds %struct.MCTriplet, ptr %85, i32 0, i32 0
  %87 = getelementptr inbounds [3 x i8], ptr %86, i64 0, i64 2
  %88 = load i8, ptr %87, align 2, !tbaa !14
  %89 = zext i8 %88 to i32
  %90 = icmp slt i32 %83, %89
  br i1 %90, label %91, label %97

91:                                               ; preds = %81
  %92 = load i8, ptr %5, align 1, !tbaa !14
  %93 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %94 = getelementptr inbounds %struct.MCCube, ptr %93, i32 0, i32 0
  %95 = getelementptr inbounds %struct.MCTriplet, ptr %94, i32 0, i32 0
  %96 = getelementptr inbounds [3 x i8], ptr %95, i64 0, i64 2
  store i8 %92, ptr %96, align 2, !tbaa !14
  br label %97

97:                                               ; preds = %91, %81
  %98 = load i8, ptr %3, align 1, !tbaa !14
  %99 = zext i8 %98 to i32
  %100 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %101 = getelementptr inbounds %struct.MCCube, ptr %100, i32 0, i32 1
  %102 = getelementptr inbounds %struct.MCTriplet, ptr %101, i32 0, i32 0
  %103 = getelementptr inbounds [3 x i8], ptr %102, i64 0, i64 0
  %104 = load i8, ptr %103, align 1, !tbaa !14
  %105 = zext i8 %104 to i32
  %106 = icmp sgt i32 %99, %105
  br i1 %106, label %107, label %113

107:                                              ; preds = %97
  %108 = load i8, ptr %3, align 1, !tbaa !14
  %109 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %110 = getelementptr inbounds %struct.MCCube, ptr %109, i32 0, i32 1
  %111 = getelementptr inbounds %struct.MCTriplet, ptr %110, i32 0, i32 0
  %112 = getelementptr inbounds [3 x i8], ptr %111, i64 0, i64 0
  store i8 %108, ptr %112, align 1, !tbaa !14
  br label %113

113:                                              ; preds = %107, %97
  %114 = load i8, ptr %4, align 1, !tbaa !14
  %115 = zext i8 %114 to i32
  %116 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %117 = getelementptr inbounds %struct.MCCube, ptr %116, i32 0, i32 1
  %118 = getelementptr inbounds %struct.MCTriplet, ptr %117, i32 0, i32 0
  %119 = getelementptr inbounds [3 x i8], ptr %118, i64 0, i64 1
  %120 = load i8, ptr %119, align 1, !tbaa !14
  %121 = zext i8 %120 to i32
  %122 = icmp sgt i32 %115, %121
  br i1 %122, label %123, label %129

123:                                              ; preds = %113
  %124 = load i8, ptr %4, align 1, !tbaa !14
  %125 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %126 = getelementptr inbounds %struct.MCCube, ptr %125, i32 0, i32 1
  %127 = getelementptr inbounds %struct.MCTriplet, ptr %126, i32 0, i32 0
  %128 = getelementptr inbounds [3 x i8], ptr %127, i64 0, i64 1
  store i8 %124, ptr %128, align 1, !tbaa !14
  br label %129

129:                                              ; preds = %123, %113
  %130 = load i8, ptr %5, align 1, !tbaa !14
  %131 = zext i8 %130 to i32
  %132 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %133 = getelementptr inbounds %struct.MCCube, ptr %132, i32 0, i32 1
  %134 = getelementptr inbounds %struct.MCTriplet, ptr %133, i32 0, i32 0
  %135 = getelementptr inbounds [3 x i8], ptr %134, i64 0, i64 2
  %136 = load i8, ptr %135, align 1, !tbaa !14
  %137 = zext i8 %136 to i32
  %138 = icmp sgt i32 %131, %137
  br i1 %138, label %139, label %145

139:                                              ; preds = %129
  %140 = load i8, ptr %5, align 1, !tbaa !14
  %141 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %142 = getelementptr inbounds %struct.MCCube, ptr %141, i32 0, i32 1
  %143 = getelementptr inbounds %struct.MCTriplet, ptr %142, i32 0, i32 0
  %144 = getelementptr inbounds [3 x i8], ptr %143, i64 0, i64 2
  store i8 %140, ptr %144, align 1, !tbaa !14
  br label %145

145:                                              ; preds = %139, %129
  br label %146

146:                                              ; preds = %145
  %147 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !15
  %148 = add nsw i32 %147, 1
  store i32 %148, ptr %9, align 4, !tbaa !15
  br label %21, !llvm.loop !17

149:                                              ; preds = %27
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %6) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 1, ptr %5) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 1, ptr %4) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 1, ptr %3) #3
  ret void
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #2

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 nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #2 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #3 = { 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, !6, i64 16}
!10 = !{!"", !11, i64 0, !11, i64 3, !12, i64 8, !6, i64 16}
!11 = !{!"", !7, i64 0}
!12 = !{!"int", !7, i64 0}
!13 = !{i64 0, i64 3, !14}
!14 = !{!7, !7, i64 0}
!15 = !{!12, !12, i64 0}
!16 = !{!10, !12, i64 8}
!17 = distinct !{!17, !18}
!18 = !{!"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"

%struct.MCTriplet = type { [3 x i8] }

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local i24 @MCTripletMake(i8 noundef zeroext, i8 noundef zeroext, i8 noundef zeroext) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local void @MCShrinkCube(ptr nocapture noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  %2 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 16
  %3 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %4 = tail call i24 @MCTripletMake(i8 noundef zeroext -1, i8 noundef zeroext -1, i8 noundef zeroext -1)
  store i24 %4, ptr %0, align 8, !tbaa !12
  %5 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 3
  %6 = tail call i24 @MCTripletMake(i8 noundef zeroext 0, i8 noundef zeroext 0, i8 noundef zeroext 0)
  store i24 %6, ptr %5, align 1, !tbaa !12
  %7 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  %8 = load i32, ptr %7, align 8, !tbaa !13
  %.not = icmp eq i32 %8, 0
  br i1 %.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %1
  %9 = lshr i24 %6, 16
  %10 = trunc nuw i24 %9 to i8
  %11 = lshr i24 %6, 8
  %12 = trunc i24 %11 to i8
  %13 = trunc i24 %6 to i8
  %14 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 1
  %15 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 2
  %16 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 4
  %17 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 5
  %.promoted = load i8, ptr %0, align 8, !tbaa !12
  %.promoted37 = load i8, ptr %14, align 1, !tbaa !12
  %.promoted38 = load i8, ptr %15, align 2, !tbaa !12
  %wide.trip.count = zext i32 %8 to i64
  br label %18

._crit_edge:                                      ; preds = %53, %1
  ret void

18:                                               ; preds = %.lr.ph, %53
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.lr.ph ], [ %indvars.iv.next, %53 ]
  %19 = phi i8 [ %10, %.lr.ph ], [ %54, %53 ]
  %20 = phi i8 [ %12, %.lr.ph ], [ %50, %53 ]
  %21 = phi i8 [ %13, %.lr.ph ], [ %46, %53 ]
  %22 = phi i8 [ %.promoted38, %.lr.ph ], [ %42, %53 ]
  %23 = phi i8 [ %.promoted37, %.lr.ph ], [ %38, %53 ]
  %24 = phi i8 [ %.promoted, %.lr.ph ], [ %34, %53 ]
  %25 = getelementptr inbounds %struct.MCTriplet, ptr %3, i64 %indvars.iv
  %26 = load i8, ptr %25, align 1, !tbaa !12
  %27 = getelementptr inbounds i8, ptr %25, i64 1
  %28 = load i8, ptr %27, align 1, !tbaa !12
  %29 = getelementptr inbounds i8, ptr %25, i64 2
  %30 = load i8, ptr %29, align 1, !tbaa !12
  %31 = icmp ult i8 %26, %24
  br i1 %31, label %32, label %33

32:                                               ; preds = %18
  store i8 %26, ptr %0, align 8, !tbaa !12
  br label %33

33:                                               ; preds = %32, %18
  %34 = phi i8 [ %26, %32 ], [ %24, %18 ]
  %35 = icmp ult i8 %28, %23
  br i1 %35, label %36, label %37

36:                                               ; preds = %33
  store i8 %28, ptr %14, align 1, !tbaa !12
  br label %37

37:                                               ; preds = %36, %33
  %38 = phi i8 [ %28, %36 ], [ %23, %33 ]
  %39 = icmp ult i8 %30, %22
  br i1 %39, label %40, label %41

40:                                               ; preds = %37
  store i8 %30, ptr %15, align 2, !tbaa !12
  br label %41

41:                                               ; preds = %40, %37
  %42 = phi i8 [ %30, %40 ], [ %22, %37 ]
  %43 = icmp ugt i8 %26, %21
  br i1 %43, label %44, label %45

44:                                               ; preds = %41
  store i8 %26, ptr %5, align 1, !tbaa !12
  br label %45

45:                                               ; preds = %44, %41
  %46 = phi i8 [ %26, %44 ], [ %21, %41 ]
  %47 = icmp ugt i8 %28, %20
  br i1 %47, label %48, label %49

48:                                               ; preds = %45
  store i8 %28, ptr %16, align 1, !tbaa !12
  br label %49

49:                                               ; preds = %48, %45
  %50 = phi i8 [ %28, %48 ], [ %20, %45 ]
  %51 = icmp ugt i8 %30, %19
  br i1 %51, label %52, label %53

52:                                               ; preds = %49
  store i8 %30, ptr %17, align 1, !tbaa !12
  br label %53

53:                                               ; preds = %49, %52
  %54 = phi i8 [ %19, %49 ], [ %30, %52 ]
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next, %wide.trip.count
  br i1 %exitcond.not, label %._crit_edge, label %18, !llvm.loop !14
}

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, !11, i64 16}
!6 = !{!"", !7, i64 0, !7, i64 3, !10, i64 8, !11, i64 16}
!7 = !{!"", !8, i64 0}
!8 = !{!"omnipotent char", !9, i64 0}
!9 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!10 = !{!"int", !8, i64 0}
!11 = !{!"any pointer", !8, i64 0}
!12 = !{!8, !8, i64 0}
!13 = !{!6, !10, i64 8}
!14 = distinct !{!14, !15}
!15 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,JumpThreadingPass,LICMPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,SCCPPass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass