; LLVM IR from alexzheng42/sDMD :: src (ToolFunctions)

; 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.AtomStr = type { ptr, ptr }
%struct.DynamicStr = type { [4 x i32], [4 x double], [4 x double], %struct.HBStr, %struct.HBNeighborStr, %struct.InteractionEventStr }
%struct.HBStr = type { i32, i32, i8, i32 }
%struct.HBNeighborStr = type { [5 x i32], i32, i32 }
%struct.InteractionEventStr = type { i32, i64, i64, double, double, i32, i32 }

@cellnum = external global [4 x i32], align 16
@boxDimension = external global [4 x double], align 16

; 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: nounwind uwtable
define dso_local void @PBCShift(ptr noundef %0, ptr noundef %1, ptr noundef %2) #1 {
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca [4 x i32], align 16
  %8 = alloca [4 x i32], align 16
  %9 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store ptr %2, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 16, ptr %7) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 16, ptr %8) #2
  %10 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %11 = getelementptr inbounds %struct.AtomStr, ptr %10, i32 0, i32 1
  %12 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !9
  %13 = getelementptr inbounds %struct.DynamicStr, ptr %12, i32 0, i32 0
  %14 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %13, i64 0, i64 0
  %15 = load i32, ptr %14, align 8, !tbaa !11
  %16 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %7, i64 0, i64 0
  store i32 %15, ptr %16, align 16, !tbaa !11
  %17 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %18 = getelementptr inbounds %struct.AtomStr, ptr %17, i32 0, i32 1
  %19 = load ptr, ptr %18, align 8, !tbaa !9
  %20 = getelementptr inbounds %struct.DynamicStr, ptr %19, i32 0, i32 0
  %21 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %20, i64 0, i64 1
  %22 = load i32, ptr %21, align 4, !tbaa !11
  %23 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %7, i64 0, i64 1
  store i32 %22, ptr %23, align 4, !tbaa !11
  %24 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %25 = getelementptr inbounds %struct.AtomStr, ptr %24, i32 0, i32 1
  %26 = load ptr, ptr %25, align 8, !tbaa !9
  %27 = getelementptr inbounds %struct.DynamicStr, ptr %26, i32 0, i32 0
  %28 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %27, i64 0, i64 2
  %29 = load i32, ptr %28, align 8, !tbaa !11
  %30 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %7, i64 0, i64 2
  store i32 %29, ptr %30, align 8, !tbaa !11
  %31 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %32 = getelementptr inbounds %struct.AtomStr, ptr %31, i32 0, i32 1
  %33 = load ptr, ptr %32, align 8, !tbaa !9
  %34 = getelementptr inbounds %struct.DynamicStr, ptr %33, i32 0, i32 0
  %35 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %34, i64 0, i64 3
  %36 = load i32, ptr %35, align 4, !tbaa !11
  %37 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %7, i64 0, i64 3
  store i32 %36, ptr %37, align 4, !tbaa !11
  %38 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %39 = getelementptr inbounds %struct.AtomStr, ptr %38, i32 0, i32 1
  %40 = load ptr, ptr %39, align 8, !tbaa !9
  %41 = getelementptr inbounds %struct.DynamicStr, ptr %40, i32 0, i32 0
  %42 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %41, i64 0, i64 0
  %43 = load i32, ptr %42, align 8, !tbaa !11
  %44 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %8, i64 0, i64 0
  store i32 %43, ptr %44, align 16, !tbaa !11
  %45 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %46 = getelementptr inbounds %struct.AtomStr, ptr %45, i32 0, i32 1
  %47 = load ptr, ptr %46, align 8, !tbaa !9
  %48 = getelementptr inbounds %struct.DynamicStr, ptr %47, i32 0, i32 0
  %49 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %48, i64 0, i64 1
  %50 = load i32, ptr %49, align 4, !tbaa !11
  %51 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %8, i64 0, i64 1
  store i32 %50, ptr %51, align 4, !tbaa !11
  %52 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %53 = getelementptr inbounds %struct.AtomStr, ptr %52, i32 0, i32 1
  %54 = load ptr, ptr %53, align 8, !tbaa !9
  %55 = getelementptr inbounds %struct.DynamicStr, ptr %54, i32 0, i32 0
  %56 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %55, i64 0, i64 2
  %57 = load i32, ptr %56, align 8, !tbaa !11
  %58 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %8, i64 0, i64 2
  store i32 %57, ptr %58, align 8, !tbaa !11
  %59 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %60 = getelementptr inbounds %struct.AtomStr, ptr %59, i32 0, i32 1
  %61 = load ptr, ptr %60, align 8, !tbaa !9
  %62 = getelementptr inbounds %struct.DynamicStr, ptr %61, i32 0, i32 0
  %63 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %62, i64 0, i64 3
  %64 = load i32, ptr %63, align 4, !tbaa !11
  %65 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %8, i64 0, i64 3
  store i32 %64, ptr %65, align 4, !tbaa !11
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  store i32 1, ptr %9, align 4, !tbaa !11
  br label %66

66:                                               ; preds = %140, %3
  %67 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !11
  %68 = icmp sle i32 %67, 3
  br i1 %68, label %70, label %69

69:                                               ; preds = %66
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  br label %143

70:                                               ; preds = %66
  %71 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %72 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !11
  %73 = sext i32 %72 to i64
  %74 = getelementptr inbounds double, ptr %71, i64 %73
  store double 0.000000e+00, ptr %74, align 8, !tbaa !13
  %75 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !11
  %76 = sext i32 %75 to i64
  %77 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %7, i64 0, i64 %76
  %78 = load i32, ptr %77, align 4, !tbaa !11
  %79 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !11
  %80 = sext i32 %79 to i64
  %81 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %8, i64 0, i64 %80
  %82 = load i32, ptr %81, align 4, !tbaa !11
  %83 = icmp ne i32 %78, %82
  br i1 %83, label %84, label %139

84:                                               ; preds = %70
  %85 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !11
  %86 = sext i32 %85 to i64
  %87 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %7, i64 0, i64 %86
  %88 = load i32, ptr %87, align 4, !tbaa !11
  %89 = icmp eq i32 %88, 0
  br i1 %89, label %90, label %111

90:                                               ; preds = %84
  %91 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !11
  %92 = sext i32 %91 to i64
  %93 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %8, i64 0, i64 %92
  %94 = load i32, ptr %93, align 4, !tbaa !11
  %95 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !11
  %96 = sext i32 %95 to i64
  %97 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr @cellnum, i64 0, i64 %96
  %98 = load i32, ptr %97, align 4, !tbaa !11
  %99 = sub nsw i32 %98, 1
  %100 = icmp eq i32 %94, %99
  br i1 %100, label %101, label %111

101:                                              ; preds = %90
  %102 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !11
  %103 = sext i32 %102 to i64
  %104 = getelementptr inbounds [4 x double], ptr @boxDimension, i64 0, i64 %103
  %105 = load double, ptr %104, align 8, !tbaa !13
  %106 = fmul double -1.000000e+00, %105
  %107 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %108 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !11
  %109 = sext i32 %108 to i64
  %110 = getelementptr inbounds double, ptr %107, i64 %109
  store double %106, ptr %110, align 8, !tbaa !13
  br label %138

111:                                              ; preds = %90, %84
  %112 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !11
  %113 = sext i32 %112 to i64
  %114 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %7, i64 0, i64 %113
  %115 = load i32, ptr %114, align 4, !tbaa !11
  %116 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !11
  %117 = sext i32 %116 to i64
  %118 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr @cellnum, i64 0, i64 %117
  %119 = load i32, ptr %118, align 4, !tbaa !11
  %120 = sub nsw i32 %119, 1
  %121 = icmp eq i32 %115, %120
  br i1 %121, label %122, label %137

122:                                              ; preds = %111
  %123 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !11
  %124 = sext i32 %123 to i64
  %125 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %8, i64 0, i64 %124
  %126 = load i32, ptr %125, align 4, !tbaa !11
  %127 = icmp eq i32 %126, 0
  br i1 %127, label %128, label %137

128:                                              ; preds = %122
  %129 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !11
  %130 = sext i32 %129 to i64
  %131 = getelementptr inbounds [4 x double], ptr @boxDimension, i64 0, i64 %130
  %132 = load double, ptr %131, align 8, !tbaa !13
  %133 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %134 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !11
  %135 = sext i32 %134 to i64
  %136 = getelementptr inbounds double, ptr %133, i64 %135
  store double %132, ptr %136, align 8, !tbaa !13
  br label %137

137:                                              ; preds = %128, %122, %111
  br label %138

138:                                              ; preds = %137, %101
  br label %139

139:                                              ; preds = %138, %70
  br label %140

140:                                              ; preds = %139
  %141 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !11
  %142 = add nsw i32 %141, 1
  store i32 %142, ptr %9, align 4, !tbaa !11
  br label %66, !llvm.loop !15

143:                                              ; preds = %69
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 16, ptr %8) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 16, ptr %7) #2
  ret void
}

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

@cellnum = external local_unnamed_addr global [4 x i32], align 16
@boxDimension = external local_unnamed_addr global [4 x double], align 16

; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(read, argmem: readwrite, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local void @PBCShift(ptr nocapture noundef readonly %0, ptr nocapture noundef readonly %1, ptr nocapture noundef writeonly %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  %5 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %6 = getelementptr inbounds i8, ptr %5, i64 4
  %7 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !10
  %8 = getelementptr inbounds i8, ptr %5, i64 8
  %9 = load i32, ptr %8, align 8, !tbaa !10
  %10 = getelementptr inbounds i8, ptr %5, i64 12
  %11 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !10
  %12 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 8
  %13 = load ptr, ptr %12, align 8, !tbaa !5
  %14 = getelementptr inbounds i8, ptr %13, i64 4
  %15 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !10
  %16 = getelementptr inbounds i8, ptr %13, i64 8
  %17 = load i32, ptr %16, align 8, !tbaa !10
  %18 = getelementptr inbounds i8, ptr %13, i64 12
  %19 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !10
  %20 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 8
  store double 0.000000e+00, ptr %20, align 8, !tbaa !12
  %.not = icmp eq i32 %7, %15
  br i1 %.not, label %32, label %21

21:                                               ; preds = %3
  %22 = icmp eq i32 %7, 0
  %.pre = load i32, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @cellnum, i64 4), align 4, !tbaa !10
  %23 = add nsw i32 %.pre, -1
  %24 = icmp eq i32 %15, %23
  %or.cond42 = select i1 %22, i1 %24, i1 false
  br i1 %or.cond42, label %25, label %._crit_edge

25:                                               ; preds = %21
  %26 = load double, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @boxDimension, i64 8), align 8, !tbaa !12
  %27 = fneg double %26
  br label %.sink.split

._crit_edge:                                      ; preds = %21
  %28 = icmp eq i32 %7, %23
  %29 = icmp eq i32 %15, 0
  %or.cond = and i1 %29, %28
  br i1 %or.cond, label %30, label %32

30:                                               ; preds = %._crit_edge
  %31 = load double, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @boxDimension, i64 8), align 8, !tbaa !12
  br label %.sink.split

.sink.split:                                      ; preds = %25, %30
  %.sink = phi double [ %31, %30 ], [ %27, %25 ]
  store double %.sink, ptr %20, align 8, !tbaa !12
  br label %32

32:                                               ; preds = %.sink.split, %3, %._crit_edge
  %33 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 16
  store double 0.000000e+00, ptr %33, align 8, !tbaa !12
  %.not.1 = icmp eq i32 %9, %17
  br i1 %.not.1, label %45, label %34

34:                                               ; preds = %32
  %35 = icmp eq i32 %9, 0
  %.pre33 = load i32, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @cellnum, i64 8), align 8, !tbaa !10
  %36 = add nsw i32 %.pre33, -1
  %37 = icmp eq i32 %17, %36
  %or.cond43 = select i1 %35, i1 %37, i1 false
  br i1 %or.cond43, label %42, label %._crit_edge35

._crit_edge35:                                    ; preds = %34
  %38 = icmp eq i32 %9, %36
  %39 = icmp eq i32 %17, 0
  %or.cond.1 = and i1 %39, %38
  br i1 %or.cond.1, label %40, label %45

40:                                               ; preds = %._crit_edge35
  %41 = load double, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @boxDimension, i64 16), align 16, !tbaa !12
  br label %.sink.split44

42:                                               ; preds = %34
  %43 = load double, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @boxDimension, i64 16), align 16, !tbaa !12
  %44 = fneg double %43
  br label %.sink.split44

.sink.split44:                                    ; preds = %40, %42
  %.sink45 = phi double [ %44, %42 ], [ %41, %40 ]
  store double %.sink45, ptr %33, align 8, !tbaa !12
  br label %45

45:                                               ; preds = %.sink.split44, %._crit_edge35, %32
  %46 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 24
  store double 0.000000e+00, ptr %46, align 8, !tbaa !12
  %.not.2 = icmp eq i32 %11, %19
  br i1 %.not.2, label %58, label %47

47:                                               ; preds = %45
  %48 = icmp eq i32 %11, 0
  %.pre34 = load i32, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @cellnum, i64 12), align 4, !tbaa !10
  %49 = add nsw i32 %.pre34, -1
  %50 = icmp eq i32 %19, %49
  %or.cond46 = select i1 %48, i1 %50, i1 false
  br i1 %or.cond46, label %55, label %._crit_edge36

._crit_edge36:                                    ; preds = %47
  %51 = icmp eq i32 %11, %49
  %52 = icmp eq i32 %19, 0
  %or.cond.2 = and i1 %52, %51
  br i1 %or.cond.2, label %53, label %58

53:                                               ; preds = %._crit_edge36
  %54 = load double, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @boxDimension, i64 24), align 8, !tbaa !12
  br label %.sink.split47

55:                                               ; preds = %47
  %56 = load double, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @boxDimension, i64 24), align 8, !tbaa !12
  %57 = fneg double %56
  br label %.sink.split47

.sink.split47:                                    ; preds = %53, %55
  %.sink48 = phi double [ %57, %55 ], [ %54, %53 ]
  store double %.sink48, ptr %46, align 8, !tbaa !12
  br label %58

58:                                               ; preds = %.sink.split47, %._crit_edge36, %45
  ret void
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(read, argmem: readwrite, inaccessiblemem: none) 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, !7, i64 8}
!6 = !{!"AtomStr", !7, i64 0, !7, i64 8}
!7 = !{!"any pointer", !8, i64 0}
!8 = !{!"omnipotent char", !9, i64 0}
!9 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!10 = !{!11, !11, i64 0}
!11 = !{!"int", !8, i64 0}
!12 = !{!13, !13, i64 0}
!13 = !{!"double", !8, i64 0}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IndVarSimplifyPass,InferAlignmentPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,LoopRotatePass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass