; LLVM IR from Simple-XX/SimpleKernel :: src/libc/src/stdlib (itoa)

; 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: nounwind uwtable
define dso_local i32 @itoa(i32 noundef %0, ptr noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3) #0 {
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca ptr, align 8
  %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 ptr %1, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  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) #3
  %14 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  store i32 %14, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #3
  store i32 0, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #3
  %15 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %16 = icmp eq i32 %15, 0
  br i1 %16, label %17, label %18

17:                                               ; preds = %4
  store i32 -1, ptr %5, align 4
  store i32 1, ptr %13, align 4
  br label %73

18:                                               ; preds = %4
  br label %19

19:                                               ; preds = %56, %18
  %20 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %21 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %22 = srem i32 %20, %21
  store i32 %22, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %23 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %24 = icmp slt i32 %23, 10
  br i1 %24, label %25, label %34

25:                                               ; preds = %19
  %26 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %27 = add nsw i32 48, %26
  %28 = trunc i32 %27 to i8
  %29 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %30 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %31 = add nsw i32 %30, 1
  store i32 %31, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %32 = sext i32 %30 to i64
  %33 = getelementptr inbounds i8, ptr %29, i64 %32
  store i8 %28, ptr %33, align 1, !tbaa !11
  br label %44

34:                                               ; preds = %19
  %35 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %36 = add nsw i32 65, %35
  %37 = sub nsw i32 %36, 10
  %38 = trunc i32 %37 to i8
  %39 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %40 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %41 = add nsw i32 %40, 1
  store i32 %41, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %42 = sext i32 %40 to i64
  %43 = getelementptr inbounds i8, ptr %39, i64 %42
  store i8 %38, ptr %43, align 1, !tbaa !11
  br label %44

44:                                               ; preds = %34, %25
  %45 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %46 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %47 = sdiv i32 %46, %45
  store i32 %47, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  br label %48

48:                                               ; preds = %44
  %49 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %50 = icmp ne i32 %49, 0
  br i1 %50, label %51, label %56

51:                                               ; preds = %48
  %52 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %53 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %54 = sub nsw i32 %53, 1
  %55 = icmp slt i32 %52, %54
  br label %56

56:                                               ; preds = %51, %48
  %57 = phi i1 [ false, %48 ], [ %55, %51 ]
  br i1 %57, label %19, label %58, !llvm.loop !12

58:                                               ; preds = %56
  %59 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %60 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %61 = sub nsw i32 %60, 1
  %62 = icmp eq i32 %59, %61
  br i1 %62, label %63, label %67

63:                                               ; preds = %58
  %64 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %65 = icmp ne i32 %64, 0
  br i1 %65, label %66, label %67

66:                                               ; preds = %63
  store i32 -1, ptr %5, align 4
  store i32 1, ptr %13, align 4
  br label %73

67:                                               ; preds = %63, %58
  %68 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %69 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %70 = sext i32 %69 to i64
  %71 = getelementptr inbounds i8, ptr %68, i64 %70
  store i8 0, ptr %71, align 1, !tbaa !11
  %72 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  call void @strrev(ptr noundef %72)
  store i32 0, ptr %5, align 4
  store i32 1, ptr %13, align 4
  br label %73

73:                                               ; preds = %67, %66, %17
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #3
  %74 = load i32, ptr %5, align 4
  ret i32 %74
}

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

declare void @strrev(ptr 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 = { 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 = { "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/C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"any pointer", !7, i64 0}
!11 = !{!7, !7, i64 0}
!12 = distinct !{!12, !13}
!13 = !{!"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: nounwind uwtable
define dso_local range(i32 -1, 1) i32 @itoa(i32 noundef %0, ptr noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3) local_unnamed_addr #0 {
  %5 = icmp eq i32 %2, 0
  br i1 %5, label %24, label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %4
  %6 = add nsw i32 %2, -1
  %7 = sext i32 %6 to i64
  br label %8

8:                                                ; preds = %.preheader, %8
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.preheader ], [ %indvars.iv.next, %8 ]
  %.024 = phi i32 [ %0, %.preheader ], [ %14, %8 ]
  %9 = srem i32 %.024, %3
  %10 = icmp slt i32 %9, 10
  %11 = trunc i32 %9 to i8
  %. = select i1 %10, i8 48, i8 55
  %12 = add i8 %., %11
  %13 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 %indvars.iv
  store i8 %12, ptr %13, align 1
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %14 = sdiv i32 %.024, %3
  %15 = icmp ne i32 %14, 0
  %16 = icmp slt i64 %indvars.iv.next, %7
  %17 = select i1 %15, i1 %16, i1 false
  br i1 %17, label %8, label %18, !llvm.loop !5

18:                                               ; preds = %8
  %19 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv.next to i32
  %20 = icmp eq i32 %6, %19
  %or.cond = and i1 %20, %15
  br i1 %or.cond, label %24, label %21

21:                                               ; preds = %18
  %22 = and i64 %indvars.iv.next, 4294967295
  %23 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 %22
  store i8 0, ptr %23, align 1, !tbaa !7
  tail call void @strrev(ptr noundef nonnull %1) #2
  br label %24

24:                                               ; preds = %18, %4, %21
  %.0 = phi i32 [ 0, %21 ], [ -1, %4 ], [ -1, %18 ]
  ret i32 %.0
}

declare void @strrev(ptr noundef) local_unnamed_addr #1

attributes #0 = { 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 = { "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 = distinct !{!5, !6}
!6 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!7 = !{!8, !8, i64 0}
!8 = !{!"omnipotent char", !9, i64 0}
!9 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}


; Effective O3 passes: CorrelatedValuePropagationPass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,LCSSAPass,LICMPass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,MergedLoadStoreMotionPass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass