; LLVM IR from Wilson-ZheLin/Introduction-to-Digital-Image-Processing :: 2. Image Reduction, Enlargement and Negative/src/main.ll (Z21ImageEnlarge_PixelRepP5Imagef)

; 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.12 = external hidden unnamed_addr constant [21 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 @_Z21ImageEnlarge_PixelRepP5Imagef(ptr noundef %0, float noundef %1) #1 {
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca float, align 4
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca ptr, align 8
  %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 i8, align 1
  %14 = alloca i32, align 4
  %15 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  store float %1, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %5) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %6) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %7) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  store i32 0, ptr %8, align 4, !tbaa !11
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  store i32 0, ptr %9, align 4, !tbaa !11
  %16 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %17 = call noundef ptr @_Z14CreateNewImageP5ImagePcif(ptr noundef %16, ptr noundef @.str.12, i32 noundef 2, float noundef 3.000000e+00)
  store ptr %17, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %18 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %19 = getelementptr inbounds %struct.Image, ptr %18, i32 0, i32 3
  %20 = load ptr, ptr %19, align 8, !tbaa !13
  store ptr %20, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %21 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %22 = getelementptr inbounds %struct.Image, ptr %21, i32 0, i32 3
  %23 = load ptr, ptr %22, align 8, !tbaa !13
  store ptr %23, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  store i32 0, ptr %10, align 4, !tbaa !11
  br label %24

24:                                               ; preds = %96, %2
  %25 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !11
  %26 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %27 = getelementptr inbounds %struct.Image, ptr %26, i32 0, i32 1
  %28 = load i32, ptr %27, align 4, !tbaa !15
  %29 = sub nsw i32 %28, 1
  %30 = icmp slt i32 %25, %29
  br i1 %30, label %32, label %31

31:                                               ; preds = %24
  store i32 2, ptr %11, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  br label %99

32:                                               ; preds = %24
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #2
  store i32 0, ptr %12, align 4, !tbaa !11
  br label %33

33:                                               ; preds = %90, %32
  %34 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !11
  %35 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %36 = getelementptr inbounds %struct.Image, ptr %35, i32 0, i32 0
  %37 = load i32, ptr %36, align 8, !tbaa !16
  %38 = sub nsw i32 %37, 1
  %39 = icmp slt i32 %34, %38
  br i1 %39, label %41, label %40

40:                                               ; preds = %33
  store i32 5, ptr %11, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #2
  br label %93

41:                                               ; preds = %33
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 1, ptr %13) #2
  %42 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %43 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %44 = getelementptr inbounds %struct.Image, ptr %43, i32 0, i32 0
  %45 = load i32, ptr %44, align 8, !tbaa !16
  %46 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !11
  %47 = mul nsw i32 %45, %46
  %48 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !11
  %49 = add nsw i32 %47, %48
  %50 = sext i32 %49 to i64
  %51 = getelementptr inbounds i8, ptr %42, i64 %50
  %52 = load i8, ptr %51, align 1, !tbaa !17
  store i8 %52, ptr %13, align 1, !tbaa !17
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %14) #2
  %53 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !11
  store i32 %53, ptr %14, align 4, !tbaa !11
  br label %54

54:                                               ; preds = %84, %41
  %55 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !11
  %56 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !11
  %57 = add nsw i32 %56, 2
  %58 = icmp sle i32 %55, %57
  br i1 %58, label %60, label %59

59:                                               ; preds = %54
  store i32 8, ptr %11, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %14) #2
  br label %87

60:                                               ; preds = %54
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %15) #2
  %61 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !11
  store i32 %61, ptr %15, align 4, !tbaa !11
  br label %62

62:                                               ; preds = %80, %60
  %63 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !11
  %64 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !11
  %65 = add nsw i32 %64, 2
  %66 = icmp sle i32 %63, %65
  br i1 %66, label %68, label %67

67:                                               ; preds = %62
  store i32 11, ptr %11, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %15) #2
  br label %83

68:                                               ; preds = %62
  %69 = load i8, ptr %13, align 1, !tbaa !17
  %70 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %71 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %72 = getelementptr inbounds %struct.Image, ptr %71, i32 0, i32 0
  %73 = load i32, ptr %72, align 8, !tbaa !16
  %74 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !11
  %75 = mul nsw i32 %73, %74
  %76 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !11
  %77 = add nsw i32 %75, %76
  %78 = sext i32 %77 to i64
  %79 = getelementptr inbounds i8, ptr %70, i64 %78
  store i8 %69, ptr %79, align 1, !tbaa !17
  br label %80

80:                                               ; preds = %68
  %81 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !11
  %82 = add nsw i32 %81, 1
  store i32 %82, ptr %15, align 4, !tbaa !11
  br label %62, !llvm.loop !18

83:                                               ; preds = %67
  br label %84

84:                                               ; preds = %83
  %85 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !11
  %86 = add nsw i32 %85, 1
  store i32 %86, ptr %14, align 4, !tbaa !11
  br label %54, !llvm.loop !20

87:                                               ; preds = %59
  %88 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !11
  %89 = add nsw i32 %88, 3
  store i32 %89, ptr %9, align 4, !tbaa !11
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 1, ptr %13) #2
  br label %90

90:                                               ; preds = %87
  %91 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !11
  %92 = add nsw i32 %91, 1
  store i32 %92, ptr %12, align 4, !tbaa !11
  br label %33, !llvm.loop !21

93:                                               ; preds = %40
  %94 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !11
  %95 = add nsw i32 %94, 3
  store i32 %95, ptr %8, align 4, !tbaa !11
  store i32 0, ptr %9, align 4, !tbaa !11
  br label %96

96:                                               ; preds = %93
  %97 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !11
  %98 = add nsw i32 %97, 1
  store i32 %98, ptr %10, align 4, !tbaa !11
  br label %24, !llvm.loop !22

99:                                               ; preds = %31
  %100 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  store i32 1, ptr %11, align 4
  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 8, ptr %7) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %6) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %5) #2
  ret ptr %100
}

; Function Attrs: mustprogress uwtable
declare dso_local noundef ptr @_Z14CreateNewImageP5ImagePcif(ptr noundef, ptr noundef, i32 noundef, float 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, !10, i64 0}
!10 = !{!"float", !7, i64 0}
!11 = !{!12, !12, i64 0}
!12 = !{!"int", !7, i64 0}
!13 = !{!14, !6, i64 16}
!14 = !{!"_ZTS5Image", !12, i64 0, !12, i64 4, !12, i64 8, !6, i64 16, !7, i64 24, !12, i64 1524}
!15 = !{!14, !12, i64 4}
!16 = !{!14, !12, i64 0}
!17 = !{!7, !7, i64 0}
!18 = distinct !{!18, !19}
!19 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!20 = distinct !{!20, !19}
!21 = distinct !{!21, !19}
!22 = distinct !{!22, !19}


; 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.12 = external hidden unnamed_addr constant [21 x i8], align 1

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local noundef ptr @_Z21ImageEnlarge_PixelRepP5Imagef(ptr noundef %0, float noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = tail call noundef ptr @_Z14CreateNewImageP5ImagePcif(ptr noundef %0, ptr noundef nonnull @.str.12, i32 noundef 2, float noundef 3.000000e+00)
  %4 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 16
  %5 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %6 = getelementptr inbounds i8, ptr %3, i64 16
  %7 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %8 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 4
  %9 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !11
  %10 = icmp sgt i32 %9, 1
  br i1 %10, label %.preheader34.lr.ph, label %._crit_edge41

.preheader34.lr.ph:                               ; preds = %2
  %11 = load i32, ptr %0, align 8, !tbaa !12
  %12 = icmp sgt i32 %11, 1
  br i1 %12, label %.preheader34, label %._crit_edge41

.preheader34:                                     ; preds = %.preheader34.lr.ph, %._crit_edge
  %13 = phi i32 [ %18, %._crit_edge ], [ %9, %.preheader34.lr.ph ]
  %14 = phi i32 [ %19, %._crit_edge ], [ %11, %.preheader34.lr.ph ]
  %.02940 = phi i32 [ %20, %._crit_edge ], [ 0, %.preheader34.lr.ph ]
  %.03139 = phi i32 [ %21, %._crit_edge ], [ 0, %.preheader34.lr.ph ]
  %15 = icmp sgt i32 %14, 1
  br i1 %15, label %.lr.ph, label %._crit_edge

.lr.ph:                                           ; preds = %.preheader34
  %16 = add nuw i32 %.02940, 1
  %17 = add nuw i32 %.02940, 2
  br label %.preheader

._crit_edge41:                                    ; preds = %._crit_edge, %.preheader34.lr.ph, %2
  ret ptr %3

._crit_edge.loopexit:                             ; preds = %.preheader
  %.pre = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !11
  br label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %._crit_edge.loopexit, %.preheader34
  %18 = phi i32 [ %.pre, %._crit_edge.loopexit ], [ %13, %.preheader34 ]
  %19 = phi i32 [ %79, %._crit_edge.loopexit ], [ %14, %.preheader34 ]
  %20 = add nuw nsw i32 %.02940, 3
  %21 = add nuw nsw i32 %.03139, 1
  %22 = add nsw i32 %18, -1
  %23 = icmp slt i32 %21, %22
  br i1 %23, label %.preheader34, label %._crit_edge41, !llvm.loop !13

.preheader:                                       ; preds = %.lr.ph, %.preheader
  %24 = phi i32 [ %14, %.lr.ph ], [ %79, %.preheader ]
  %.03038 = phi i32 [ 0, %.lr.ph ], [ %78, %.preheader ]
  %.137 = phi i32 [ 0, %.lr.ph ], [ %77, %.preheader ]
  %25 = mul nsw i32 %24, %.03139
  %26 = add nsw i32 %25, %.03038
  %27 = sext i32 %26 to i64
  %28 = getelementptr inbounds i8, ptr %5, i64 %27
  %29 = load i8, ptr %28, align 1, !tbaa !16
  %30 = load i32, ptr %3, align 8, !tbaa !12
  %31 = mul nsw i32 %30, %.02940
  %32 = add nsw i32 %31, %.137
  %33 = sext i32 %32 to i64
  %34 = getelementptr inbounds i8, ptr %7, i64 %33
  store i8 %29, ptr %34, align 1, !tbaa !16
  %35 = add nuw nsw i32 %.137, 1
  %36 = load i32, ptr %3, align 8, !tbaa !12
  %37 = mul nsw i32 %36, %.02940
  %38 = add nsw i32 %37, %35
  %39 = sext i32 %38 to i64
  %40 = getelementptr inbounds i8, ptr %7, i64 %39
  store i8 %29, ptr %40, align 1, !tbaa !16
  %41 = add nuw nsw i32 %.137, 2
  %42 = load i32, ptr %3, align 8, !tbaa !12
  %43 = mul nsw i32 %42, %.02940
  %44 = add nsw i32 %43, %41
  %45 = sext i32 %44 to i64
  %46 = getelementptr inbounds i8, ptr %7, i64 %45
  store i8 %29, ptr %46, align 1, !tbaa !16
  %47 = load i32, ptr %3, align 8, !tbaa !12
  %48 = mul nsw i32 %47, %16
  %49 = add nsw i32 %48, %.137
  %50 = sext i32 %49 to i64
  %51 = getelementptr inbounds i8, ptr %7, i64 %50
  store i8 %29, ptr %51, align 1, !tbaa !16
  %52 = load i32, ptr %3, align 8, !tbaa !12
  %53 = mul nsw i32 %52, %16
  %54 = add nsw i32 %53, %35
  %55 = sext i32 %54 to i64
  %56 = getelementptr inbounds i8, ptr %7, i64 %55
  store i8 %29, ptr %56, align 1, !tbaa !16
  %57 = load i32, ptr %3, align 8, !tbaa !12
  %58 = mul nsw i32 %57, %16
  %59 = add nsw i32 %58, %41
  %60 = sext i32 %59 to i64
  %61 = getelementptr inbounds i8, ptr %7, i64 %60
  store i8 %29, ptr %61, align 1, !tbaa !16
  %62 = load i32, ptr %3, align 8, !tbaa !12
  %63 = mul nsw i32 %62, %17
  %64 = add nsw i32 %63, %.137
  %65 = sext i32 %64 to i64
  %66 = getelementptr inbounds i8, ptr %7, i64 %65
  store i8 %29, ptr %66, align 1, !tbaa !16
  %67 = load i32, ptr %3, align 8, !tbaa !12
  %68 = mul nsw i32 %67, %17
  %69 = add nsw i32 %68, %35
  %70 = sext i32 %69 to i64
  %71 = getelementptr inbounds i8, ptr %7, i64 %70
  store i8 %29, ptr %71, align 1, !tbaa !16
  %72 = load i32, ptr %3, align 8, !tbaa !12
  %73 = mul nsw i32 %72, %17
  %74 = add nsw i32 %73, %41
  %75 = sext i32 %74 to i64
  %76 = getelementptr inbounds i8, ptr %7, i64 %75
  store i8 %29, ptr %76, align 1, !tbaa !16
  %77 = add nuw nsw i32 %.137, 3
  %78 = add nuw nsw i32 %.03038, 1
  %79 = load i32, ptr %0, align 8, !tbaa !12
  %80 = add nsw i32 %79, -1
  %81 = icmp slt i32 %78, %80
  br i1 %81, label %.preheader, label %._crit_edge.loopexit, !llvm.loop !17
}

; Function Attrs: mustprogress uwtable
declare dso_local noundef ptr @_Z14CreateNewImageP5ImagePcif(ptr noundef, ptr noundef, i32 noundef, float 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}


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