; LLVM IR from xxks-kkk/algo :: sorting (sort)

; 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: nounwind uwtable
define dso_local void @PercDown(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) #1 {
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  store i32 %2, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  %9 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %10 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %11 = sext i32 %10 to i64
  %12 = getelementptr inbounds i32, ptr %9, i64 %11
  %13 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  store i32 %13, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %14

14:                                               ; preds = %64, %3
  %15 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %16 = mul nsw i32 2, %15
  %17 = add nsw i32 %16, 1
  %18 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %19 = icmp slt i32 %17, %18
  br i1 %19, label %20, label %66

20:                                               ; preds = %14
  %21 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %22 = mul nsw i32 2, %21
  %23 = add nsw i32 %22, 1
  store i32 %23, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %24 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %25 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %26 = sub nsw i32 %25, 1
  %27 = icmp ne i32 %24, %26
  br i1 %27, label %28, label %44

28:                                               ; preds = %20
  %29 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %30 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %31 = add nsw i32 %30, 1
  %32 = sext i32 %31 to i64
  %33 = getelementptr inbounds i32, ptr %29, i64 %32
  %34 = load i32, ptr %33, align 4, !tbaa !9
  %35 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %36 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %37 = sext i32 %36 to i64
  %38 = getelementptr inbounds i32, ptr %35, i64 %37
  %39 = load i32, ptr %38, align 4, !tbaa !9
  %40 = icmp sgt i32 %34, %39
  br i1 %40, label %41, label %44

41:                                               ; preds = %28
  %42 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %43 = add nsw i32 %42, 1
  store i32 %43, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %44

44:                                               ; preds = %41, %28, %20
  %45 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %46 = load ptr, ptr %4, 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
  %51 = icmp slt i32 %45, %50
  br i1 %51, label %52, label %62

52:                                               ; preds = %44
  %53 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %54 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %55 = sext i32 %54 to i64
  %56 = getelementptr inbounds i32, ptr %53, i64 %55
  %57 = load i32, ptr %56, align 4, !tbaa !9
  %58 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %59 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %60 = sext i32 %59 to i64
  %61 = getelementptr inbounds i32, ptr %58, i64 %60
  store i32 %57, ptr %61, align 4, !tbaa !9
  br label %63

62:                                               ; preds = %44
  br label %66

63:                                               ; preds = %52
  br label %64

64:                                               ; preds = %63
  %65 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  store i32 %65, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %14, !llvm.loop !11

66:                                               ; preds = %62, %14
  %67 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %68 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %69 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %70 = sext i32 %69 to i64
  %71 = getelementptr inbounds i32, ptr %68, i64 %70
  store i32 %67, ptr %71, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, 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, !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: nofree norecurse nosync nounwind memory(argmem: readwrite) uwtable
define dso_local void @PercDown(ptr nocapture noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = sext i32 %1 to i64
  %5 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %4
  %6 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %7 = shl nsw i32 %1, 1
  %8 = or disjoint i32 %7, 1
  %9 = icmp slt i32 %8, %2
  br i1 %9, label %.lr.ph, label %._crit_edge

.lr.ph:                                           ; preds = %3
  %10 = add i32 %2, -2
  br label %11

11:                                               ; preds = %.lr.ph, %29
  %12 = phi i32 [ %8, %.lr.ph ], [ %32, %29 ]
  %13 = phi i32 [ %7, %.lr.ph ], [ %31, %29 ]
  %.026 = phi i32 [ %1, %.lr.ph ], [ %.022, %29 ]
  %.not = icmp eq i32 %13, %10
  br i1 %.not, label %23, label %14

14:                                               ; preds = %11
  %15 = add nsw i32 %13, 2
  %16 = sext i32 %15 to i64
  %17 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %16
  %18 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  %19 = sext i32 %12 to i64
  %20 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %19
  %21 = load i32, ptr %20, align 4, !tbaa !5
  %22 = icmp sgt i32 %18, %21
  %spec.select = select i1 %22, i32 %15, i32 %12
  br label %23

23:                                               ; preds = %14, %11
  %.022 = phi i32 [ %12, %11 ], [ %spec.select, %14 ]
  %24 = sext i32 %.022 to i64
  %25 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %24
  %26 = load i32, ptr %25, align 4, !tbaa !5
  %27 = icmp slt i32 %6, %26
  %28 = sext i32 %.026 to i64
  br i1 %27, label %29, label %._crit_edge

29:                                               ; preds = %23
  %30 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %28
  store i32 %26, ptr %30, align 4, !tbaa !5
  %31 = shl nsw i32 %.022, 1
  %32 = or disjoint i32 %31, 1
  %33 = icmp slt i32 %32, %2
  br i1 %33, label %11, label %._crit_edge, !llvm.loop !9

._crit_edge:                                      ; preds = %29, %23, %3
  %.pre-phi = phi i64 [ %4, %3 ], [ %24, %29 ], [ %28, %23 ]
  %34 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %.pre-phi
  store i32 %6, ptr %34, align 4, !tbaa !5
  ret void
}

attributes #0 = { 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/C++ TBAA"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


; Effective O3 passes: BDCEPass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LICMPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,SROAPass,SimplifyCFGPass