; 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 }

@.str.1 = external hidden unnamed_addr constant [69 x i8], align 1
@.str.2 = external hidden unnamed_addr constant [77 x i8], align 1
@__PRETTY_FUNCTION__.set_matrix_with_matrix = external hidden unnamed_addr constant [48 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: noreturn nounwind
declare void @__assert_fail(ptr noundef, ptr noundef, i32 noundef, ptr noundef) #1

; 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 void @set_matrix_with_matrix(ptr noundef %0, ptr noundef %1) #2 {
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #3
  %7 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %8 = getelementptr inbounds %struct.matrix, ptr %7, i32 0, i32 1
  %9 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %10 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %11 = getelementptr inbounds %struct.matrix, ptr %10, i32 0, i32 1
  %12 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %13 = icmp eq i32 %9, %12
  br i1 %13, label %14, label %31

14:                                               ; preds = %2
  %15 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %16 = getelementptr inbounds %struct.matrix, ptr %15, i32 0, i32 0
  %17 = load i32, ptr %16, align 8, !tbaa !12
  %18 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %19 = getelementptr inbounds %struct.matrix, ptr %18, i32 0, i32 0
  %20 = load i32, ptr %19, align 8, !tbaa !12
  %21 = icmp eq i32 %17, %20
  br i1 %21, label %22, label %31

22:                                               ; preds = %14
  %23 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %24 = getelementptr inbounds %struct.matrix, ptr %23, i32 0, i32 2
  %25 = load i32, ptr %24, align 8, !tbaa !13
  %26 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %27 = getelementptr inbounds %struct.matrix, ptr %26, i32 0, i32 2
  %28 = load i32, ptr %27, align 8, !tbaa !13
  %29 = icmp eq i32 %25, %28
  br i1 %29, label %30, label %31

30:                                               ; preds = %22
  br label %32

31:                                               ; preds = %22, %14, %2
  call void @__assert_fail(ptr noundef @.str.2, ptr noundef @.str.1, i32 noundef 116, ptr noundef @__PRETTY_FUNCTION__.set_matrix_with_matrix) #4
  unreachable

32:                                               ; preds = %30
  store i32 0, ptr %5, align 4, !tbaa !14
  br label %33

33:                                               ; preds = %133, %32
  %34 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !14
  %35 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %36 = getelementptr inbounds %struct.matrix, ptr %35, i32 0, i32 0
  %37 = load i32, ptr %36, align 8, !tbaa !12
  %38 = icmp slt i32 %34, %37
  br i1 %38, label %39, label %136

39:                                               ; preds = %33
  store i32 0, ptr %6, align 4, !tbaa !14
  br label %40

40:                                               ; preds = %129, %39
  %41 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !14
  %42 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %43 = getelementptr inbounds %struct.matrix, ptr %42, i32 0, i32 1
  %44 = load i32, ptr %43, align 4, !tbaa !9
  %45 = icmp slt i32 %41, %44
  br i1 %45, label %46, label %132

46:                                               ; preds = %40
  %47 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %48 = getelementptr inbounds %struct.matrix, ptr %47, i32 0, i32 2
  %49 = load i32, ptr %48, align 8, !tbaa !13
  switch i32 %49, label %128 [
    i32 0, label %50
    i32 1, label %76
    i32 2, label %102
  ]

50:                                               ; preds = %46
  %51 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %52 = getelementptr inbounds %struct.matrix, ptr %51, i32 0, i32 3
  %53 = load ptr, ptr %52, align 8, !tbaa !15
  %54 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !14
  %55 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %56 = getelementptr inbounds %struct.matrix, ptr %55, i32 0, i32 1
  %57 = load i32, ptr %56, align 4, !tbaa !9
  %58 = mul nsw i32 %54, %57
  %59 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !14
  %60 = add nsw i32 %58, %59
  %61 = sext i32 %60 to i64
  %62 = getelementptr inbounds i32, ptr %53, i64 %61
  %63 = load i32, ptr %62, align 4, !tbaa !14
  %64 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %65 = getelementptr inbounds %struct.matrix, ptr %64, i32 0, i32 3
  %66 = load ptr, ptr %65, align 8, !tbaa !15
  %67 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !14
  %68 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %69 = getelementptr inbounds %struct.matrix, ptr %68, i32 0, i32 1
  %70 = load i32, ptr %69, align 4, !tbaa !9
  %71 = mul nsw i32 %67, %70
  %72 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !14
  %73 = add nsw i32 %71, %72
  %74 = sext i32 %73 to i64
  %75 = getelementptr inbounds i32, ptr %66, i64 %74
  store i32 %63, ptr %75, align 4, !tbaa !14
  br label %128

76:                                               ; preds = %46
  %77 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %78 = getelementptr inbounds %struct.matrix, ptr %77, i32 0, i32 3
  %79 = load ptr, ptr %78, align 8, !tbaa !15
  %80 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !14
  %81 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %82 = getelementptr inbounds %struct.matrix, ptr %81, i32 0, i32 1
  %83 = load i32, ptr %82, align 4, !tbaa !9
  %84 = mul nsw i32 %80, %83
  %85 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !14
  %86 = add nsw i32 %84, %85
  %87 = sext i32 %86 to i64
  %88 = getelementptr inbounds float, ptr %79, i64 %87
  %89 = load float, ptr %88, align 4, !tbaa !16
  %90 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %91 = getelementptr inbounds %struct.matrix, ptr %90, i32 0, i32 3
  %92 = load ptr, ptr %91, align 8, !tbaa !15
  %93 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !14
  %94 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %95 = getelementptr inbounds %struct.matrix, ptr %94, i32 0, i32 1
  %96 = load i32, ptr %95, align 4, !tbaa !9
  %97 = mul nsw i32 %93, %96
  %98 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !14
  %99 = add nsw i32 %97, %98
  %100 = sext i32 %99 to i64
  %101 = getelementptr inbounds float, ptr %92, i64 %100
  store float %89, ptr %101, align 4, !tbaa !16
  br label %128

102:                                              ; preds = %46
  %103 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %104 = getelementptr inbounds %struct.matrix, ptr %103, i32 0, i32 3
  %105 = load ptr, ptr %104, align 8, !tbaa !15
  %106 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !14
  %107 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %108 = getelementptr inbounds %struct.matrix, ptr %107, i32 0, i32 1
  %109 = load i32, ptr %108, align 4, !tbaa !9
  %110 = mul nsw i32 %106, %109
  %111 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !14
  %112 = add nsw i32 %110, %111
  %113 = sext i32 %112 to i64
  %114 = getelementptr inbounds double, ptr %105, i64 %113
  %115 = load double, ptr %114, align 8, !tbaa !18
  %116 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %117 = getelementptr inbounds %struct.matrix, ptr %116, i32 0, i32 3
  %118 = load ptr, ptr %117, align 8, !tbaa !15
  %119 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !14
  %120 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %121 = getelementptr inbounds %struct.matrix, ptr %120, i32 0, i32 1
  %122 = load i32, ptr %121, align 4, !tbaa !9
  %123 = mul nsw i32 %119, %122
  %124 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !14
  %125 = add nsw i32 %123, %124
  %126 = sext i32 %125 to i64
  %127 = getelementptr inbounds double, ptr %118, i64 %126
  store double %115, ptr %127, align 8, !tbaa !18
  br label %128

128:                                              ; preds = %102, %76, %50, %46
  br label %129

129:                                              ; preds = %128
  %130 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !14
  %131 = add nsw i32 %130, 1
  store i32 %131, ptr %6, align 4, !tbaa !14
  br label %40, !llvm.loop !20

132:                                              ; preds = %40
  br label %133

133:                                              ; preds = %132
  %134 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !14
  %135 = add nsw i32 %134, 1
  store i32 %135, ptr %5, align 4, !tbaa !14
  br label %33, !llvm.loop !22

136:                                              ; preds = %33
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #3
  ret void
}

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { noreturn nounwind "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 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 #3 = { nounwind }
attributes #4 = { noreturn 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, !11, i64 4}
!10 = !{!"matrix", !11, i64 0, !11, i64 4, !11, i64 8, !7, i64 16}
!11 = !{!"int", !7, i64 0}
!12 = !{!10, !11, i64 0}
!13 = !{!10, !11, i64 8}
!14 = !{!11, !11, 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"

@.str.1 = external hidden unnamed_addr constant [69 x i8], align 1
@.str.2 = external hidden unnamed_addr constant [77 x i8], align 1
@__PRETTY_FUNCTION__.set_matrix_with_matrix = external hidden unnamed_addr constant [48 x i8], align 1

; Function Attrs: noreturn nounwind
declare void @__assert_fail(ptr noundef, ptr noundef, i32 noundef, ptr noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local void @set_matrix_with_matrix(ptr nocapture noundef readonly %0, ptr nocapture noundef readonly %1) local_unnamed_addr #1 {
  %3 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 4
  %4 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %5 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 4
  %6 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %7 = icmp eq i32 %4, %6
  br i1 %7, label %8, label %22

8:                                                ; preds = %2
  %9 = load i32, ptr %0, align 8, !tbaa !10
  %10 = load i32, ptr %1, align 8, !tbaa !10
  %11 = icmp eq i32 %9, %10
  br i1 %11, label %12, label %22

12:                                               ; preds = %8
  %13 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  %14 = load i32, ptr %13, align 8, !tbaa !11
  %15 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 8
  %16 = load i32, ptr %15, align 8, !tbaa !11
  %17 = icmp eq i32 %14, %16
  br i1 %17, label %.preheader38, label %22

.preheader38:                                     ; preds = %12
  %18 = icmp sgt i32 %9, 0
  br i1 %18, label %.preheader.lr.ph, label %._crit_edge41

.preheader.lr.ph:                                 ; preds = %.preheader38
  %19 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 16
  %20 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 16
  %21 = icmp sgt i32 %4, 0
  br i1 %21, label %.preheader, label %._crit_edge41

22:                                               ; preds = %12, %8, %2
  tail call void @__assert_fail(ptr noundef nonnull @.str.2, ptr noundef nonnull @.str.1, i32 noundef 116, ptr noundef nonnull @__PRETTY_FUNCTION__.set_matrix_with_matrix) #2
  unreachable

.preheader:                                       ; preds = %.preheader.lr.ph, %._crit_edge
  %23 = phi i32 [ %73, %._crit_edge ], [ %9, %.preheader.lr.ph ]
  %24 = phi i32 [ %74, %._crit_edge ], [ %4, %.preheader.lr.ph ]
  %25 = phi i32 [ %75, %._crit_edge ], [ %4, %.preheader.lr.ph ]
  %.03640 = phi i32 [ %76, %._crit_edge ], [ 0, %.preheader.lr.ph ]
  %26 = icmp sgt i32 %25, 0
  br i1 %26, label %.lr.ph, label %._crit_edge

.lr.ph:                                           ; preds = %.preheader, %69
  %27 = phi i32 [ %70, %69 ], [ %24, %.preheader ]
  %28 = phi i32 [ %70, %69 ], [ %25, %.preheader ]
  %.039 = phi i32 [ %71, %69 ], [ 0, %.preheader ]
  %29 = load i32, ptr %13, align 8, !tbaa !11
  switch i32 %29, label %69 [
    i32 0, label %30
    i32 1, label %43
    i32 2, label %56
  ]

30:                                               ; preds = %.lr.ph
  %31 = load ptr, ptr %19, align 8, !tbaa !12
  %32 = mul nsw i32 %28, %.03640
  %33 = add nsw i32 %32, %.039
  %34 = sext i32 %33 to i64
  %35 = getelementptr inbounds i32, ptr %31, i64 %34
  %36 = load i32, ptr %35, align 4, !tbaa !13
  %37 = load ptr, ptr %20, align 8, !tbaa !12
  %38 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %39 = mul nsw i32 %38, %.03640
  %40 = add nsw i32 %39, %.039
  %41 = sext i32 %40 to i64
  %42 = getelementptr inbounds i32, ptr %37, i64 %41
  store i32 %36, ptr %42, align 4, !tbaa !13
  %.pre = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  br label %69

43:                                               ; preds = %.lr.ph
  %44 = load ptr, ptr %19, align 8, !tbaa !12
  %45 = mul nsw i32 %28, %.03640
  %46 = add nsw i32 %45, %.039
  %47 = sext i32 %46 to i64
  %48 = getelementptr inbounds float, ptr %44, i64 %47
  %49 = load float, ptr %48, align 4, !tbaa !14
  %50 = load ptr, ptr %20, align 8, !tbaa !12
  %51 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %52 = mul nsw i32 %51, %.03640
  %53 = add nsw i32 %52, %.039
  %54 = sext i32 %53 to i64
  %55 = getelementptr inbounds float, ptr %50, i64 %54
  store float %49, ptr %55, align 4, !tbaa !14
  br label %69

56:                                               ; preds = %.lr.ph
  %57 = load ptr, ptr %19, align 8, !tbaa !12
  %58 = mul nsw i32 %28, %.03640
  %59 = add nsw i32 %58, %.039
  %60 = sext i32 %59 to i64
  %61 = getelementptr inbounds double, ptr %57, i64 %60
  %62 = load double, ptr %61, align 8, !tbaa !16
  %63 = load ptr, ptr %20, align 8, !tbaa !12
  %64 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %65 = mul nsw i32 %64, %.03640
  %66 = add nsw i32 %65, %.039
  %67 = sext i32 %66 to i64
  %68 = getelementptr inbounds double, ptr %63, i64 %67
  store double %62, ptr %68, align 8, !tbaa !16
  br label %69

69:                                               ; preds = %.lr.ph, %30, %43, %56
  %70 = phi i32 [ %27, %.lr.ph ], [ %.pre, %30 ], [ %27, %43 ], [ %27, %56 ]
  %71 = add nuw nsw i32 %.039, 1
  %72 = icmp slt i32 %71, %70
  br i1 %72, label %.lr.ph, label %._crit_edge.loopexit, !llvm.loop !18

._crit_edge.loopexit:                             ; preds = %69
  %.pre43 = load i32, ptr %0, align 8, !tbaa !10
  br label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %._crit_edge.loopexit, %.preheader
  %73 = phi i32 [ %.pre43, %._crit_edge.loopexit ], [ %23, %.preheader ]
  %74 = phi i32 [ %70, %._crit_edge.loopexit ], [ %24, %.preheader ]
  %75 = phi i32 [ %70, %._crit_edge.loopexit ], [ %25, %.preheader ]
  %76 = add nuw nsw i32 %.03640, 1
  %77 = icmp slt i32 %76, %73
  br i1 %77, label %.preheader, label %._crit_edge41, !llvm.loop !20

._crit_edge41:                                    ; preds = %._crit_edge, %.preheader.lr.ph, %.preheader38
  ret void
}

attributes #0 = { noreturn nounwind "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 = { 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 = { noreturn 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, !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 0}
!11 = !{!6, !7, i64 8}
!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