; LLVM IR from vladpolisuk/algorithms :: Other/Merge Algorithm/code.ll (Z15merge_subarraysPiiS_iiii)

; 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: 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 nounwind uwtable
define dso_local void @_Z15merge_subarraysPiiS_iiii(ptr noundef %0, i32 noundef %1, ptr noundef %2, i32 noundef %3, i32 noundef %4, i32 noundef %5, i32 noundef %6) #1 {
  %8 = alloca ptr, align 8
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca ptr, align 8
  %11 = alloca i32, align 4
  %12 = alloca i32, align 4
  %13 = alloca i32, align 4
  %14 = alloca i32, align 4
  %15 = alloca i32, align 4
  %16 = alloca i32, align 4
  %17 = alloca i32, align 4
  %18 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  store ptr %2, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  store i32 %3, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  store i32 %4, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  store i32 %5, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  store i32 %6, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %15) #2
  %19 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  store i32 %19, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %16) #2
  %20 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  store i32 %20, ptr %16, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %17) #2
  %21 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  store i32 %21, ptr %17, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %18) #2
  store i32 0, ptr %18, align 4, !tbaa !9
  br label %22

22:                                               ; preds = %98, %7
  %23 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !9
  %24 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !9
  %25 = icmp slt i32 %23, %24
  br i1 %25, label %27, label %26

26:                                               ; preds = %22
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %18) #2
  br label %101

27:                                               ; preds = %22
  %28 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %29 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %30 = icmp sgt i32 %28, %29
  br i1 %30, label %31, label %43

31:                                               ; preds = %27
  %32 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %33 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !9
  %34 = sext i32 %33 to i64
  %35 = getelementptr inbounds i32, ptr %32, i64 %34
  %36 = load i32, ptr %35, align 4, !tbaa !9
  %37 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %38 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !9
  %39 = sext i32 %38 to i64
  %40 = getelementptr inbounds i32, ptr %37, i64 %39
  store i32 %36, ptr %40, align 4, !tbaa !9
  %41 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !9
  %42 = add nsw i32 %41, 1
  store i32 %42, ptr %16, align 4, !tbaa !9
  br label %97

43:                                               ; preds = %27
  %44 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !9
  %45 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %46 = icmp sgt i32 %44, %45
  br i1 %46, label %47, label %59

47:                                               ; preds = %43
  %48 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %49 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %50 = sext i32 %49 to i64
  %51 = getelementptr inbounds i32, ptr %48, i64 %50
  %52 = load i32, ptr %51, align 4, !tbaa !9
  %53 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %54 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !9
  %55 = sext i32 %54 to i64
  %56 = getelementptr inbounds i32, ptr %53, i64 %55
  store i32 %52, ptr %56, align 4, !tbaa !9
  %57 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %58 = add nsw i32 %57, 1
  store i32 %58, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  br label %96

59:                                               ; preds = %43
  %60 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %61 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %62 = sext i32 %61 to i64
  %63 = getelementptr inbounds i32, ptr %60, i64 %62
  %64 = load i32, ptr %63, align 4, !tbaa !9
  %65 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %66 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !9
  %67 = sext i32 %66 to i64
  %68 = getelementptr inbounds i32, ptr %65, i64 %67
  %69 = load i32, ptr %68, align 4, !tbaa !9
  %70 = icmp slt i32 %64, %69
  br i1 %70, label %71, label %83

71:                                               ; preds = %59
  %72 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %73 = load i32, ptr %15, 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 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %78 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !9
  %79 = sext i32 %78 to i64
  %80 = getelementptr inbounds i32, ptr %77, i64 %79
  store i32 %76, ptr %80, align 4, !tbaa !9
  %81 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %82 = add nsw i32 %81, 1
  store i32 %82, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  br label %95

83:                                               ; preds = %59
  %84 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %85 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !9
  %86 = sext i32 %85 to i64
  %87 = getelementptr inbounds i32, ptr %84, i64 %86
  %88 = load i32, ptr %87, align 4, !tbaa !9
  %89 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %90 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !9
  %91 = sext i32 %90 to i64
  %92 = getelementptr inbounds i32, ptr %89, i64 %91
  store i32 %88, ptr %92, align 4, !tbaa !9
  %93 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !9
  %94 = add nsw i32 %93, 1
  store i32 %94, ptr %16, align 4, !tbaa !9
  br label %95

95:                                               ; preds = %83, %71
  br label %96

96:                                               ; preds = %95, %47
  br label %97

97:                                               ; preds = %96, %31
  br label %98

98:                                               ; preds = %97
  %99 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !9
  %100 = add nsw i32 %99, 1
  store i32 %100, ptr %18, align 4, !tbaa !9
  br label %22, !llvm.loop !11

101:                                              ; preds = %26
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %17) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %16) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %15) #2
  ret void
}

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { mustprogress 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 = { 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 = !{!"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: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind memory(argmem: readwrite) uwtable
define dso_local void @_Z15merge_subarraysPiiS_iiii(ptr nocapture noundef readonly %0, i32 noundef %1, ptr nocapture noundef writeonly %2, i32 noundef %3, i32 noundef %4, i32 noundef %5, i32 noundef %6) local_unnamed_addr #0 {
  %8 = icmp sgt i32 %1, 0
  br i1 %8, label %.lr.ph.preheader, label %._crit_edge

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %7
  %wide.trip.count = zext nneg i32 %1 to i64
  br label %.lr.ph

._crit_edge:                                      ; preds = %34, %7
  ret void

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.preheader, %34
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next, %34 ]
  %.03339 = phi i32 [ %3, %.lr.ph.preheader ], [ %.1, %34 ]
  %.03438 = phi i32 [ %5, %.lr.ph.preheader ], [ %.135, %34 ]
  %9 = icmp sgt i32 %.03339, %4
  br i1 %9, label %10, label %16

10:                                               ; preds = %.lr.ph
  %11 = sext i32 %.03438 to i64
  %12 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %11
  %13 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %14 = getelementptr inbounds i32, ptr %2, i64 %indvars.iv
  store i32 %13, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %15 = add nsw i32 %.03438, 1
  br label %34

16:                                               ; preds = %.lr.ph
  %17 = icmp sgt i32 %.03438, %6
  %18 = sext i32 %.03339 to i64
  %19 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %18
  %20 = load i32, ptr %19, align 4, !tbaa !5
  br i1 %17, label %21, label %24

21:                                               ; preds = %16
  %22 = getelementptr inbounds i32, ptr %2, i64 %indvars.iv
  store i32 %20, ptr %22, align 4, !tbaa !5
  %23 = add nsw i32 %.03339, 1
  br label %34

24:                                               ; preds = %16
  %25 = sext i32 %.03438 to i64
  %26 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %25
  %27 = load i32, ptr %26, align 4, !tbaa !5
  %28 = icmp slt i32 %20, %27
  %29 = getelementptr inbounds i32, ptr %2, i64 %indvars.iv
  br i1 %28, label %30, label %32

30:                                               ; preds = %24
  store i32 %20, ptr %29, align 4, !tbaa !5
  %31 = add nsw i32 %.03339, 1
  br label %34

32:                                               ; preds = %24
  store i32 %27, ptr %29, align 4, !tbaa !5
  %33 = add nsw i32 %.03438, 1
  br label %34

34:                                               ; preds = %10, %30, %32, %21
  %.135 = phi i32 [ %15, %10 ], [ %.03438, %21 ], [ %.03438, %30 ], [ %33, %32 ]
  %.1 = phi i32 [ %.03339, %10 ], [ %23, %21 ], [ %31, %30 ], [ %.03339, %32 ]
  %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 %.lr.ph, !llvm.loop !9
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind memory(argmem: readwrite) 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, !6, i64 0}
!6 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


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