; LLVM IR from tensorflow/tflite-micro :: signal/src/square_root_64.ll (ZN6tflite11tflm_signal6Sqrt64Em)

; 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: mustprogress uwtable
define dso_local noundef i32 @_ZN6tflite11tflm_signal6Sqrt64Em(i64 noundef %0) #0 {
  %2 = alloca i32, align 4
  %3 = alloca i64, align 8
  %4 = alloca i64, align 8
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i64, align 8
  %7 = alloca i32, align 4
  store i64 %0, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %8 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %9 = lshr i64 %8, 32
  %10 = icmp eq i64 %9, 0
  br i1 %10, label %11, label %16

11:                                               ; preds = %1
  %12 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %13 = trunc i64 %12 to i32
  %14 = call noundef zeroext i16 @_ZN6tflite11tflm_signal6Sqrt32Ej(i32 noundef %13)
  %15 = zext i16 %14 to i32
  store i32 %15, ptr %2, align 4
  br label %69

16:                                               ; preds = %1
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %4) #3
  store i64 0, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #3
  %17 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %18 = call noundef i32 @_ZN6tflite11tflm_signal20MostSignificantBit64Em(i64 noundef %17)
  %19 = sub i32 64, %18
  store i32 %19, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %20 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %21 = or i32 %20, 1
  store i32 %21, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %6) #3
  %22 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %23 = sub nsw i32 63, %22
  %24 = zext i32 %23 to i64
  %25 = shl i64 1, %24
  store i64 %25, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #3
  %26 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %27 = sub nsw i32 63, %26
  %28 = sdiv i32 %27, 2
  %29 = add nsw i32 %28, 1
  store i32 %29, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %30

30:                                               ; preds = %53, %16
  %31 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %32 = add nsw i32 %31, -1
  store i32 %32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %33 = icmp ne i32 %31, 0
  br i1 %33, label %34, label %56

34:                                               ; preds = %30
  %35 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %36 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %37 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %38 = add i64 %36, %37
  %39 = icmp uge i64 %35, %38
  br i1 %39, label %40, label %50

40:                                               ; preds = %34
  %41 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %42 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %43 = add i64 %41, %42
  %44 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %45 = sub i64 %44, %43
  store i64 %45, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %46 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %47 = lshr i64 %46, 1
  %48 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %49 = add i64 %47, %48
  store i64 %49, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  br label %53

50:                                               ; preds = %34
  %51 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %52 = lshr i64 %51, 1
  store i64 %52, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  br label %53

53:                                               ; preds = %50, %40
  %54 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %55 = lshr i64 %54, 2
  store i64 %55, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  br label %30, !llvm.loop !11

56:                                               ; preds = %30
  %57 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %58 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %59 = icmp ugt i64 %57, %58
  br i1 %59, label %60, label %66

60:                                               ; preds = %56
  %61 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %62 = icmp ne i64 %61, 4294967295
  br i1 %62, label %63, label %66

63:                                               ; preds = %60
  %64 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %65 = add i64 %64, 1
  store i64 %65, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  br label %66

66:                                               ; preds = %63, %60, %56
  %67 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %68 = trunc i64 %67 to i32
  store i32 %68, ptr %2, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %6) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %4) #3
  br label %69

69:                                               ; preds = %66, %11
  %70 = load i32, ptr %2, align 4
  ret i32 %70
}

declare noundef zeroext i16 @_ZN6tflite11tflm_signal6Sqrt32Ej(i32 noundef) #1

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #2

declare noundef i32 @_ZN6tflite11tflm_signal20MostSignificantBit64Em(i64 noundef) #1

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #2

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" }
attributes #1 = { "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 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #3 = { 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 = !{!"long", !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 uwtable
define dso_local noundef i32 @_ZN6tflite11tflm_signal6Sqrt64Em(i64 noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  %2 = icmp ult i64 %0, 4294967296
  br i1 %2, label %3, label %7

3:                                                ; preds = %1
  %4 = trunc nuw i64 %0 to i32
  %5 = tail call noundef zeroext i16 @_ZN6tflite11tflm_signal6Sqrt32Ej(i32 noundef %4)
  %6 = zext i16 %5 to i32
  br label %36

7:                                                ; preds = %1
  %8 = tail call noundef i32 @_ZN6tflite11tflm_signal20MostSignificantBit64Em(i64 noundef %0)
  %9 = sub i32 64, %8
  %10 = or i32 %9, 1
  %11 = sub nsw i32 63, %10
  %12 = ashr exact i32 %11, 1
  %13 = add nsw i32 %12, 1
  %.not31 = icmp eq i32 %13, 0
  br i1 %.not31, label %._crit_edge, label %.lr.ph.preheader

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %7
  %14 = zext nneg i32 %11 to i64
  %15 = shl nuw i64 1, %14
  %16 = icmp eq i32 %10, 63
  br i1 %16, label %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph.preheader.new

.lr.ph.preheader.new:                             ; preds = %.lr.ph.preheader
  %unroll_iter = and i32 %13, -2
  br label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph, %.lr.ph.preheader.new
  %.02434 = phi i64 [ %15, %.lr.ph.preheader.new ], [ %26, %.lr.ph ]
  %.02633 = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader.new ], [ %.1.1, %.lr.ph ]
  %.02732 = phi i64 [ %0, %.lr.ph.preheader.new ], [ %.128.1, %.lr.ph ]
  %niter = phi i32 [ 0, %.lr.ph.preheader.new ], [ %niter.next.1, %.lr.ph ]
  %17 = add i64 %.02434, %.02633
  %.not30 = icmp ult i64 %.02732, %17
  %18 = lshr i64 %.02633, 1
  %19 = select i1 %.not30, i64 0, i64 %17
  %.128 = sub i64 %.02732, %19
  %20 = select i1 %.not30, i64 0, i64 %.02434
  %.1 = add nuw i64 %20, %18
  %21 = lshr i64 %.02434, 2
  %22 = add i64 %21, %.1
  %.not30.1 = icmp ult i64 %.128, %22
  %23 = lshr i64 %.1, 1
  %24 = select i1 %.not30.1, i64 0, i64 %22
  %.128.1 = sub i64 %.128, %24
  %25 = select i1 %.not30.1, i64 0, i64 %21
  %.1.1 = add nuw i64 %25, %23
  %26 = lshr i64 %.02434, 4
  %niter.next.1 = add i32 %niter, 2
  %niter.ncmp.1 = icmp eq i32 %niter.next.1, %unroll_iter
  br i1 %niter.ncmp.1, label %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph, !llvm.loop !5

._crit_edge.loopexit.unr-lcssa:                   ; preds = %.lr.ph, %.lr.ph.preheader
  %.128.lcssa.ph = phi i64 [ poison, %.lr.ph.preheader ], [ %.128.1, %.lr.ph ]
  %.1.lcssa.ph = phi i64 [ poison, %.lr.ph.preheader ], [ %.1.1, %.lr.ph ]
  %.02434.unr = phi i64 [ %15, %.lr.ph.preheader ], [ %26, %.lr.ph ]
  %.02633.unr = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader ], [ %.1.1, %.lr.ph ]
  %.02732.unr = phi i64 [ %0, %.lr.ph.preheader ], [ %.128.1, %.lr.ph ]
  %27 = and i32 %11, 2
  %lcmp.mod.not.not = icmp eq i32 %27, 0
  br i1 %lcmp.mod.not.not, label %.lr.ph.epil, label %._crit_edge

.lr.ph.epil:                                      ; preds = %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa
  %28 = add i64 %.02434.unr, %.02633.unr
  %.not30.epil = icmp ult i64 %.02732.unr, %28
  %29 = lshr i64 %.02633.unr, 1
  %30 = select i1 %.not30.epil, i64 0, i64 %28
  %.128.epil = sub i64 %.02732.unr, %30
  %31 = select i1 %.not30.epil, i64 0, i64 %.02434.unr
  %.1.epil = add nuw i64 %31, %29
  br label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph.epil, %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, %7
  %.027.lcssa = phi i64 [ %0, %7 ], [ %.128.lcssa.ph, %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa ], [ %.128.epil, %.lr.ph.epil ]
  %.026.lcssa = phi i64 [ 0, %7 ], [ %.1.lcssa.ph, %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa ], [ %.1.epil, %.lr.ph.epil ]
  %32 = icmp ugt i64 %.027.lcssa, %.026.lcssa
  %33 = icmp ne i64 %.026.lcssa, 4294967295
  %or.cond = and i1 %32, %33
  %34 = zext i1 %or.cond to i64
  %spec.select = add i64 %.026.lcssa, %34
  %35 = trunc i64 %spec.select to i32
  br label %36

36:                                               ; preds = %._crit_edge, %3
  %.025 = phi i32 [ %6, %3 ], [ %35, %._crit_edge ]
  ret i32 %.025
}

declare noundef zeroext i16 @_ZN6tflite11tflm_signal6Sqrt32Ej(i32 noundef) local_unnamed_addr #1

declare noundef i32 @_ZN6tflite11tflm_signal20MostSignificantBit64Em(i64 noundef) local_unnamed_addr #1

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" }
attributes #1 = { "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 = distinct !{!5, !6}
!6 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


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