; LLVM IR from ritikbanger/Hacktoberfest2022-DSA :: 06. Sorting/dualPivotQuickSort.ll (Z9make_partPiiiS_)

; 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
declare dso_local void @_Z4swapPiS_(ptr noundef, ptr noundef) #1

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z9make_partPiiiS_(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, ptr noundef %3) #1 {
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca ptr, align 8
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca i32, align 4
  %11 = alloca i32, align 4
  %12 = alloca i32, align 4
  %13 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  store i32 %2, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  store ptr %3, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %14 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %15 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %16 = sext i32 %15 to i64
  %17 = getelementptr inbounds i32, ptr %14, i64 %16
  %18 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !9
  %19 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %20 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %21 = sext i32 %20 to i64
  %22 = getelementptr inbounds i32, ptr %19, i64 %21
  %23 = load i32, ptr %22, align 4, !tbaa !9
  %24 = icmp sgt i32 %18, %23
  br i1 %24, label %25, label %34

25:                                               ; preds = %4
  %26 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %27 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %28 = sext i32 %27 to i64
  %29 = getelementptr inbounds i32, ptr %26, i64 %28
  %30 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %31 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %32 = sext i32 %31 to i64
  %33 = getelementptr inbounds i32, ptr %30, i64 %32
  call void @_Z4swapPiS_(ptr noundef %29, ptr noundef %33)
  br label %34

34:                                               ; preds = %25, %4
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  %35 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %36 = add nsw i32 %35, 1
  store i32 %36, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  %37 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %38 = sub nsw i32 %37, 1
  store i32 %38, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #2
  %39 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %40 = add nsw i32 %39, 1
  store i32 %40, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #2
  %41 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %42 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %43 = sext i32 %42 to i64
  %44 = getelementptr inbounds i32, ptr %41, i64 %43
  %45 = load i32, ptr %44, align 4, !tbaa !9
  store i32 %45, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %13) #2
  %46 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %47 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %48 = sext i32 %47 to i64
  %49 = getelementptr inbounds i32, ptr %46, i64 %48
  %50 = load i32, ptr %49, align 4, !tbaa !9
  store i32 %50, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  br label %51

51:                                               ; preds = %131, %34
  %52 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %53 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %54 = icmp sle i32 %52, %53
  br i1 %54, label %55, label %134

55:                                               ; preds = %51
  %56 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %57 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %58 = sext i32 %57 to i64
  %59 = getelementptr inbounds i32, ptr %56, i64 %58
  %60 = load i32, ptr %59, align 4, !tbaa !9
  %61 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %62 = icmp slt i32 %60, %61
  br i1 %62, label %63, label %74

63:                                               ; preds = %55
  %64 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %65 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %66 = sext i32 %65 to i64
  %67 = getelementptr inbounds i32, ptr %64, i64 %66
  %68 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %69 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %70 = sext i32 %69 to i64
  %71 = getelementptr inbounds i32, ptr %68, i64 %70
  call void @_Z4swapPiS_(ptr noundef %67, ptr noundef %71)
  %72 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %73 = add nsw i32 %72, 1
  store i32 %73, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %131

74:                                               ; preds = %55
  %75 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %76 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %77 = sext i32 %76 to i64
  %78 = getelementptr inbounds i32, ptr %75, i64 %77
  %79 = load i32, ptr %78, align 4, !tbaa !9
  %80 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %81 = icmp sge i32 %79, %80
  br i1 %81, label %82, label %130

82:                                               ; preds = %74
  br label %83

83:                                               ; preds = %97, %82
  %84 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %85 = load i32, ptr %10, 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 i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %90 = icmp sgt i32 %88, %89
  br i1 %90, label %91, label %95

91:                                               ; preds = %83
  %92 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %93 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %94 = icmp slt i32 %92, %93
  br label %95

95:                                               ; preds = %91, %83
  %96 = phi i1 [ false, %83 ], [ %94, %91 ]
  br i1 %96, label %97, label %100

97:                                               ; preds = %95
  %98 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %99 = add nsw i32 %98, -1
  store i32 %99, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %83, !llvm.loop !11

100:                                              ; preds = %95
  %101 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %102 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %103 = sext i32 %102 to i64
  %104 = getelementptr inbounds i32, ptr %101, i64 %103
  %105 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %106 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %107 = sext i32 %106 to i64
  %108 = getelementptr inbounds i32, ptr %105, i64 %107
  call void @_Z4swapPiS_(ptr noundef %104, ptr noundef %108)
  %109 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %110 = add nsw i32 %109, -1
  store i32 %110, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %111 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %112 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %113 = sext i32 %112 to i64
  %114 = getelementptr inbounds i32, ptr %111, i64 %113
  %115 = load i32, ptr %114, align 4, !tbaa !9
  %116 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %117 = icmp slt i32 %115, %116
  br i1 %117, label %118, label %129

118:                                              ; preds = %100
  %119 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %120 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %121 = sext i32 %120 to i64
  %122 = getelementptr inbounds i32, ptr %119, i64 %121
  %123 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %124 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %125 = sext i32 %124 to i64
  %126 = getelementptr inbounds i32, ptr %123, i64 %125
  call void @_Z4swapPiS_(ptr noundef %122, ptr noundef %126)
  %127 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %128 = add nsw i32 %127, 1
  store i32 %128, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %129

129:                                              ; preds = %118, %100
  br label %130

130:                                              ; preds = %129, %74
  br label %131

131:                                              ; preds = %130, %63
  %132 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %133 = add nsw i32 %132, 1
  store i32 %133, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  br label %51, !llvm.loop !13

134:                                              ; preds = %51
  %135 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %136 = add nsw i32 %135, -1
  store i32 %136, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %137 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %138 = add nsw i32 %137, 1
  store i32 %138, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %139 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %140 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %141 = sext i32 %140 to i64
  %142 = getelementptr inbounds i32, ptr %139, i64 %141
  %143 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %144 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %145 = sext i32 %144 to i64
  %146 = getelementptr inbounds i32, ptr %143, i64 %145
  call void @_Z4swapPiS_(ptr noundef %142, ptr noundef %146)
  %147 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %148 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %149 = sext i32 %148 to i64
  %150 = getelementptr inbounds i32, ptr %147, i64 %149
  %151 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %152 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %153 = sext i32 %152 to i64
  %154 = getelementptr inbounds i32, ptr %151, i64 %153
  call void @_Z4swapPiS_(ptr noundef %150, ptr noundef %154)
  %155 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %156 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  store i32 %155, ptr %156, align 4, !tbaa !9
  %157 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %13) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  ret i32 %157
}

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"}
!13 = distinct !{!13, !12}


; 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 nounwind uwtable
declare dso_local void @_Z4swapPiS_(ptr noundef, ptr noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef range(i32 -2147483647, -2147483648) i32 @_Z9make_partPiiiS_(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, ptr nocapture noundef writeonly %3) local_unnamed_addr #0 {
  %5 = sext i32 %1 to i64
  %6 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %5
  %7 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %8 = sext i32 %2 to i64
  %9 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %8
  %10 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %11 = icmp sgt i32 %7, %10
  br i1 %11, label %12, label %13

12:                                               ; preds = %4
  tail call void @_Z4swapPiS_(ptr noundef nonnull %6, ptr noundef nonnull %9)
  %.pre = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %.pre76 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  br label %13

13:                                               ; preds = %12, %4
  %14 = phi i32 [ %.pre76, %12 ], [ %10, %4 ]
  %15 = phi i32 [ %.pre, %12 ], [ %7, %4 ]
  %16 = add nsw i32 %2, -1
  %.not67.not = icmp sgt i32 %16, %1
  br i1 %.not67.not, label %.lr.ph.preheader, label %._crit_edge

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %13
  %17 = add nsw i32 %1, 1
  br label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.preheader, %37
  %indvars.iv73.in = phi i64 [ %5, %.lr.ph.preheader ], [ %indvars.iv73, %37 ]
  %.070 = phi i32 [ %17, %.lr.ph.preheader ], [ %.1, %37 ]
  %.06069 = phi i32 [ %16, %.lr.ph.preheader ], [ %.2, %37 ]
  %indvars.iv73 = add nsw i64 %indvars.iv73.in, 1
  %18 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv73
  %19 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !5
  %20 = icmp slt i32 %19, %15
  br i1 %20, label %.sink.split, label %21

21:                                               ; preds = %.lr.ph
  %.not65 = icmp slt i32 %19, %14
  br i1 %.not65, label %37, label %.preheader.preheader

.preheader.preheader:                             ; preds = %21
  %22 = sext i32 %.06069 to i64
  br label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %.preheader.preheader, %.preheader
  %indvars.iv = phi i64 [ %22, %.preheader.preheader ], [ %indvars.iv.next, %.preheader ]
  %23 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %24 = load i32, ptr %23, align 4, !tbaa !5
  %25 = icmp sgt i32 %24, %14
  %26 = icmp slt i64 %indvars.iv73, %indvars.iv
  %27 = and i1 %26, %25
  %indvars.iv.next = add nsw i64 %indvars.iv, -1
  br i1 %27, label %.preheader, label %28, !llvm.loop !9

28:                                               ; preds = %.preheader
  %29 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %30 = trunc nsw i64 %indvars.iv to i32
  tail call void @_Z4swapPiS_(ptr noundef nonnull %18, ptr noundef nonnull %29)
  %31 = add nsw i32 %30, -1
  %32 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !5
  %33 = icmp slt i32 %32, %15
  br i1 %33, label %.sink.split, label %37

.sink.split:                                      ; preds = %28, %.lr.ph
  %.2.ph = phi i32 [ %.06069, %.lr.ph ], [ %31, %28 ]
  %34 = sext i32 %.070 to i64
  %35 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %34
  tail call void @_Z4swapPiS_(ptr noundef nonnull %18, ptr noundef %35)
  %36 = add nsw i32 %.070, 1
  br label %37

37:                                               ; preds = %.sink.split, %21, %28
  %.2 = phi i32 [ %31, %28 ], [ %.06069, %21 ], [ %.2.ph, %.sink.split ]
  %.1 = phi i32 [ %.070, %28 ], [ %.070, %21 ], [ %36, %.sink.split ]
  %38 = sext i32 %.2 to i64
  %.not.not = icmp slt i64 %indvars.iv73, %38
  br i1 %.not.not, label %.lr.ph, label %._crit_edge.loopexit, !llvm.loop !11

._crit_edge.loopexit:                             ; preds = %37
  %39 = add nsw i32 %.1, -1
  %40 = add nsw i32 %.2, 1
  br label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %._crit_edge.loopexit, %13
  %.060.lcssa = phi i32 [ %2, %13 ], [ %40, %._crit_edge.loopexit ]
  %.0.lcssa = phi i32 [ %1, %13 ], [ %39, %._crit_edge.loopexit ]
  %41 = sext i32 %.0.lcssa to i64
  %42 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %41
  tail call void @_Z4swapPiS_(ptr noundef nonnull %6, ptr noundef %42)
  %43 = sext i32 %.060.lcssa to i64
  %44 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %43
  tail call void @_Z4swapPiS_(ptr noundef nonnull %9, ptr noundef %44)
  store i32 %.0.lcssa, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  ret i32 %.060.lcssa
}

attributes #0 = { 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" }

!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"}
!11 = distinct !{!11, !10}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,LCSSAPass,LICMPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass