; LLVM IR from p4lang/p4c :: backends/tofino/bf-asm/depositfield.ll (ZN12DepositField16discoverRotationEiiii)

; 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.DepositField::RotateConstant" = type { i32, i32 }

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local i64 @_ZN12DepositField16discoverRotationEiiii(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3) #0 {
  %5 = alloca %"struct.DepositField::RotateConstant", align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %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 i32, align 4
  store i32 %0, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  store i32 %2, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  store i32 %3, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  %14 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %15 = zext i32 %14 to i64
  %16 = shl i64 -1, %15
  %17 = xor i64 %16, -1
  %18 = trunc i64 %17 to i32
  store i32 %18, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #2
  %19 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %20 = sub nsw i32 %19, 1
  %21 = shl i32 1, %20
  store i32 %21, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #2
  store i32 0, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  br label %22

22:                                               ; preds = %59, %4
  %23 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %24 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %25 = icmp ult i32 %23, %24
  br i1 %25, label %26, label %62

26:                                               ; preds = %22
  %27 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %28 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %29 = icmp sgt i32 %27, %28
  br i1 %29, label %30, label %35

30:                                               ; preds = %26
  %31 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %32 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %33 = icmp slt i32 %31, %32
  br i1 %33, label %34, label %35

34:                                               ; preds = %30
  br label %62

35:                                               ; preds = %30, %26
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %13) #2
  %36 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %37 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %38 = sub nsw i32 %37, 1
  %39 = ashr i32 %36, %38
  %40 = and i32 %39, 1
  store i32 %40, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %41 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %42 = shl i32 %41, 1
  %43 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %44 = or i32 %42, %43
  %45 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %46 = and i32 %44, %45
  store i32 %46, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %47 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %48 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %49 = and i32 %47, %48
  %50 = icmp ne i32 %49, 0
  br i1 %50, label %51, label %54

51:                                               ; preds = %35
  %52 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %53 = xor i32 %52, -1
  br label %55

54:                                               ; preds = %35
  br label %55

55:                                               ; preds = %54, %51
  %56 = phi i32 [ %53, %51 ], [ 0, %54 ]
  %57 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %58 = or i32 %57, %56
  store i32 %58, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %13) #2
  br label %59

59:                                               ; preds = %55
  %60 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %61 = add i32 %60, 1
  store i32 %61, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  br label %22, !llvm.loop !9

62:                                               ; preds = %34, %22
  %63 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %64 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %65 = urem i32 %64, %63
  store i32 %65, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %66 = getelementptr inbounds %"struct.DepositField::RotateConstant", ptr %5, i32 0, i32 0
  %67 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  store i32 %67, ptr %66, align 4, !tbaa !11
  %68 = getelementptr inbounds %"struct.DepositField::RotateConstant", ptr %5, i32 0, i32 1
  %69 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  store i32 %69, ptr %68, align 4, !tbaa !13
  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
  %70 = load i64, ptr %5, align 4
  ret i64 %70
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #1

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #1

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" }
attributes #1 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
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 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = !{!12, !6, i64 0}
!12 = !{!"_ZTSN12DepositField14RotateConstantE", !6, i64 0, !6, i64 4}
!13 = !{!12, !6, i64 4}


; 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 willreturn memory(none) uwtable
define dso_local i64 @_ZN12DepositField16discoverRotationEiiii(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3) local_unnamed_addr #0 {
  %5 = zext nneg i32 %1 to i64
  %6 = shl nsw i64 -1, %5
  %7 = trunc i64 %6 to i32
  %8 = xor i32 %7, -1
  %9 = add nsw i32 %1, -1
  %10 = shl nuw i32 1, %9
  %.not29 = icmp eq i32 %1, 0
  br i1 %.not29, label %._crit_edge, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %4, %13
  %.024 = phi i32 [ %21, %13 ], [ %0, %4 ]
  %.02223 = phi i32 [ %22, %13 ], [ 0, %4 ]
  %11 = icmp sgt i32 %.024, %3
  %12 = icmp slt i32 %.024, %2
  %or.cond = and i1 %11, %12
  br i1 %or.cond, label %._crit_edge, label %13

13:                                               ; preds = %.lr.ph
  %14 = lshr i32 %.024, %9
  %15 = and i32 %14, 1
  %16 = shl i32 %.024, 1
  %17 = or disjoint i32 %15, %16
  %18 = and i32 %17, %8
  %19 = and i32 %18, %10
  %.not = icmp eq i32 %19, 0
  %20 = select i1 %.not, i32 0, i32 %7
  %21 = or i32 %20, %18
  %22 = add nuw i32 %.02223, 1
  %exitcond.not = icmp eq i32 %22, %1
  br i1 %exitcond.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph, !llvm.loop !5

._crit_edge:                                      ; preds = %13, %.lr.ph, %4
  %.022.lcssa = phi i32 [ 0, %4 ], [ %.02223, %.lr.ph ], [ %1, %13 ]
  %.0.lcssa = phi i32 [ %0, %4 ], [ %.024, %.lr.ph ], [ %21, %13 ]
  %23 = urem i32 %.022.lcssa, %1
  %.sroa.2.0.insert.ext = zext i32 %.0.lcssa to i64
  %.sroa.2.0.insert.shift = shl nuw i64 %.sroa.2.0.insert.ext, 32
  %.sroa.0.0.insert.ext = zext i32 %23 to i64
  %.sroa.0.0.insert.insert = or disjoint i64 %.sroa.2.0.insert.shift, %.sroa.0.0.insert.ext
  ret i64 %.sroa.0.0.insert.insert
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(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 = distinct !{!5, !6}
!6 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


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