; LLVM IR from tensorflow/tflite-micro :: signal/src/square_root_32.ll (ZN6tflite11tflm_signal6Sqrt32Ej)

; 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 zeroext i16 @_ZN6tflite11tflm_signal6Sqrt32Ej(i32 noundef %0) #0 {
  %2 = alloca i16, align 2
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %8 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %9 = icmp eq i32 %8, 0
  br i1 %9, label %10, label %11

10:                                               ; preds = %1
  store i16 0, ptr %2, align 2
  br label %63

11:                                               ; preds = %1
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %4) #3
  store i32 0, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #3
  %12 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %13 = call noundef i32 @_ZN6tflite11tflm_signal20MostSignificantBit32Ej(i32 noundef %12)
  %14 = sub i32 32, %13
  store i32 %14, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %15 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %16 = or i32 %15, 1
  store i32 %16, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #3
  %17 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %18 = sub nsw i32 31, %17
  %19 = shl i32 1, %18
  store i32 %19, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #3
  %20 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %21 = sub nsw i32 31, %20
  %22 = sdiv i32 %21, 2
  %23 = add nsw i32 %22, 1
  store i32 %23, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %24

24:                                               ; preds = %47, %11
  %25 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %26 = add nsw i32 %25, -1
  store i32 %26, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %27 = icmp ne i32 %25, 0
  br i1 %27, label %28, label %50

28:                                               ; preds = %24
  %29 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %30 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %31 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %32 = add i32 %30, %31
  %33 = icmp uge i32 %29, %32
  br i1 %33, label %34, label %44

34:                                               ; preds = %28
  %35 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %36 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %37 = add i32 %35, %36
  %38 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %39 = sub i32 %38, %37
  store i32 %39, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %40 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %41 = lshr i32 %40, 1
  %42 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %43 = add i32 %41, %42
  store i32 %43, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %47

44:                                               ; preds = %28
  %45 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %46 = lshr i32 %45, 1
  store i32 %46, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %47

47:                                               ; preds = %44, %34
  %48 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %49 = lshr i32 %48, 2
  store i32 %49, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %24, !llvm.loop !9

50:                                               ; preds = %24
  %51 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %52 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %53 = icmp ugt i32 %51, %52
  br i1 %53, label %54, label %60

54:                                               ; preds = %50
  %55 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %56 = icmp ne i32 %55, 65535
  br i1 %56, label %57, label %60

57:                                               ; preds = %54
  %58 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %59 = add i32 %58, 1
  store i32 %59, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %60

60:                                               ; preds = %57, %54, %50
  %61 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %62 = trunc i32 %61 to i16
  store i16 %62, ptr %2, align 2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %4) #3
  br label %63

63:                                               ; preds = %60, %10
  %64 = load i16, ptr %2, align 2
  ret i16 %64
}

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

declare noundef i32 @_ZN6tflite11tflm_signal20MostSignificantBit32Ej(i32 noundef) #2

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #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 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #2 = { "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 #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 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"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 zeroext i16 @_ZN6tflite11tflm_signal6Sqrt32Ej(i32 noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  %2 = icmp eq i32 %0, 0
  br i1 %2, label %31, label %3

3:                                                ; preds = %1
  %4 = tail call noundef i32 @_ZN6tflite11tflm_signal20MostSignificantBit32Ej(i32 noundef %0)
  %5 = sub i32 32, %4
  %6 = or i32 %5, 1
  %7 = sub nsw i32 31, %6
  %8 = ashr exact i32 %7, 1
  %9 = add nsw i32 %8, 1
  %.not31 = icmp eq i32 %9, 0
  br i1 %.not31, label %._crit_edge, label %.lr.ph.preheader

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %3
  %10 = lshr exact i32 -2147483648, %6
  %11 = icmp eq i32 %6, 31
  br i1 %11, label %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph.preheader.new

.lr.ph.preheader.new:                             ; preds = %.lr.ph.preheader
  %unroll_iter = and i32 %9, -2
  br label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph, %.lr.ph.preheader.new
  %.02334 = phi i32 [ %10, %.lr.ph.preheader.new ], [ %21, %.lr.ph ]
  %.02533 = phi i32 [ 0, %.lr.ph.preheader.new ], [ %.1.1, %.lr.ph ]
  %.02632 = phi i32 [ %0, %.lr.ph.preheader.new ], [ %.127.1, %.lr.ph ]
  %niter = phi i32 [ 0, %.lr.ph.preheader.new ], [ %niter.next.1, %.lr.ph ]
  %12 = add i32 %.02334, %.02533
  %.not30 = icmp ult i32 %.02632, %12
  %13 = lshr i32 %.02533, 1
  %14 = select i1 %.not30, i32 0, i32 %12
  %.127 = sub i32 %.02632, %14
  %15 = select i1 %.not30, i32 0, i32 %.02334
  %.1 = add nuw i32 %15, %13
  %16 = lshr i32 %.02334, 2
  %17 = add i32 %16, %.1
  %.not30.1 = icmp ult i32 %.127, %17
  %18 = lshr i32 %.1, 1
  %19 = select i1 %.not30.1, i32 0, i32 %17
  %.127.1 = sub i32 %.127, %19
  %20 = select i1 %.not30.1, i32 0, i32 %16
  %.1.1 = add nuw i32 %20, %18
  %21 = lshr i32 %.02334, 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
  %.127.lcssa.ph = phi i32 [ poison, %.lr.ph.preheader ], [ %.127.1, %.lr.ph ]
  %.1.lcssa.ph = phi i32 [ poison, %.lr.ph.preheader ], [ %.1.1, %.lr.ph ]
  %.02334.unr = phi i32 [ %10, %.lr.ph.preheader ], [ %21, %.lr.ph ]
  %.02533.unr = phi i32 [ 0, %.lr.ph.preheader ], [ %.1.1, %.lr.ph ]
  %.02632.unr = phi i32 [ %0, %.lr.ph.preheader ], [ %.127.1, %.lr.ph ]
  %22 = and i32 %7, 2
  %lcmp.mod.not.not = icmp eq i32 %22, 0
  br i1 %lcmp.mod.not.not, label %.lr.ph.epil, label %._crit_edge

.lr.ph.epil:                                      ; preds = %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa
  %23 = add i32 %.02334.unr, %.02533.unr
  %.not30.epil = icmp ult i32 %.02632.unr, %23
  %24 = lshr i32 %.02533.unr, 1
  %25 = select i1 %.not30.epil, i32 0, i32 %23
  %.127.epil = sub i32 %.02632.unr, %25
  %26 = select i1 %.not30.epil, i32 0, i32 %.02334.unr
  %.1.epil = add nuw i32 %26, %24
  br label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph.epil, %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, %3
  %.026.lcssa = phi i32 [ %0, %3 ], [ %.127.lcssa.ph, %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa ], [ %.127.epil, %.lr.ph.epil ]
  %.025.lcssa = phi i32 [ 0, %3 ], [ %.1.lcssa.ph, %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa ], [ %.1.epil, %.lr.ph.epil ]
  %27 = icmp ugt i32 %.026.lcssa, %.025.lcssa
  %28 = icmp ne i32 %.025.lcssa, 65535
  %or.cond = and i1 %27, %28
  %29 = zext i1 %or.cond to i32
  %spec.select = add nuw i32 %.025.lcssa, %29
  %30 = trunc i32 %spec.select to i16
  br label %31

31:                                               ; preds = %1, %._crit_edge
  %.024 = phi i16 [ %30, %._crit_edge ], [ 0, %1 ]
  ret i16 %.024
}

declare noundef i32 @_ZN6tflite11tflm_signal20MostSignificantBit32Ej(i32 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: CorrelatedValuePropagationPass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass