; LLVM IR from attractivechaos/klib :: kalloc (kmalloc)

; 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.kmem_t = type { ptr, i64, %struct.header_t, ptr, ptr }
%struct.header_t = type { i64, ptr }

; 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 ptr @kmalloc(ptr noundef %0, i64 noundef %1) #1 {
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca i64, align 8
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca i64, align 8
  %8 = alloca ptr, align 8
  %9 = alloca ptr, align 8
  %10 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store i64 %1, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %6) #3
  %11 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store ptr %11, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %7) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %8) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %9) #3
  %12 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %13 = icmp eq i64 %12, 0
  br i1 %13, label %14, label %15

14:                                               ; preds = %2
  store ptr null, ptr %3, align 8
  store i32 1, ptr %10, align 4
  br label %99

15:                                               ; preds = %2
  %16 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %17 = icmp eq ptr %16, null
  br i1 %17, label %18, label %21

18:                                               ; preds = %15
  %19 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %20 = call noalias ptr @malloc(i64 noundef %19) #4
  store ptr %20, ptr %3, align 8
  store i32 1, ptr %10, align 4
  br label %99

21:                                               ; preds = %15
  %22 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %23 = add i64 %22, 8
  %24 = add i64 %23, 16
  %25 = sub i64 %24, 1
  %26 = udiv i64 %25, 16
  store i64 %26, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %27 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %28 = getelementptr inbounds %struct.kmem_t, ptr %27, i32 0, i32 3
  %29 = load ptr, ptr %28, align 8, !tbaa !11
  store ptr %29, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %30 = icmp ne ptr %29, null
  br i1 %30, label %39, label %31

31:                                               ; preds = %21
  %32 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %33 = getelementptr inbounds %struct.kmem_t, ptr %32, i32 0, i32 2
  %34 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %35 = getelementptr inbounds %struct.kmem_t, ptr %34, i32 0, i32 2
  %36 = getelementptr inbounds %struct.header_t, ptr %35, i32 0, i32 1
  store ptr %33, ptr %36, align 8, !tbaa !14
  %37 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %38 = getelementptr inbounds %struct.kmem_t, ptr %37, i32 0, i32 3
  store ptr %33, ptr %38, align 8, !tbaa !11
  store ptr %33, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  br label %39

39:                                               ; preds = %31, %21
  %40 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %41 = getelementptr inbounds %struct.header_t, ptr %40, i32 0, i32 1
  %42 = load ptr, ptr %41, align 8, !tbaa !15
  store ptr %42, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  br label %43

43:                                               ; preds = %94, %39
  %44 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %45 = getelementptr inbounds %struct.header_t, ptr %44, i32 0, i32 0
  %46 = load i64, ptr %45, align 8, !tbaa !16
  %47 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %48 = icmp uge i64 %46, %47
  br i1 %48, label %49, label %80

49:                                               ; preds = %43
  %50 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %51 = getelementptr inbounds %struct.header_t, ptr %50, i32 0, i32 0
  %52 = load i64, ptr %51, align 8, !tbaa !16
  %53 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %54 = icmp eq i64 %52, %53
  br i1 %54, label %55, label %61

55:                                               ; preds = %49
  %56 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %57 = getelementptr inbounds %struct.header_t, ptr %56, i32 0, i32 1
  %58 = load ptr, ptr %57, align 8, !tbaa !15
  %59 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %60 = getelementptr inbounds %struct.header_t, ptr %59, i32 0, i32 1
  store ptr %58, ptr %60, align 8, !tbaa !15
  br label %74

61:                                               ; preds = %49
  %62 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %63 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %64 = getelementptr inbounds %struct.header_t, ptr %63, i32 0, i32 0
  %65 = load i64, ptr %64, align 8, !tbaa !16
  %66 = sub i64 %65, %62
  store i64 %66, ptr %64, align 8, !tbaa !16
  %67 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %68 = getelementptr inbounds %struct.header_t, ptr %67, i32 0, i32 0
  %69 = load i64, ptr %68, align 8, !tbaa !16
  %70 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %71 = getelementptr inbounds %struct.header_t, ptr %70, i64 %69
  store ptr %71, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %72 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %73 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  store i64 %72, ptr %73, align 8, !tbaa !9
  br label %74

74:                                               ; preds = %61, %55
  %75 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %76 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %77 = getelementptr inbounds %struct.kmem_t, ptr %76, i32 0, i32 3
  store ptr %75, ptr %77, align 8, !tbaa !11
  %78 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %79 = getelementptr inbounds i64, ptr %78, i64 1
  store ptr %79, ptr %3, align 8
  store i32 1, ptr %10, align 4
  br label %99

80:                                               ; preds = %43
  %81 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %82 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %83 = getelementptr inbounds %struct.kmem_t, ptr %82, i32 0, i32 3
  %84 = load ptr, ptr %83, align 8, !tbaa !11
  %85 = icmp eq ptr %81, %84
  br i1 %85, label %86, label %93

86:                                               ; preds = %80
  %87 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %88 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %89 = call ptr @morecore(ptr noundef %87, i64 noundef %88)
  store ptr %89, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %90 = icmp eq ptr %89, null
  br i1 %90, label %91, label %92

91:                                               ; preds = %86
  store ptr null, ptr %3, align 8
  store i32 1, ptr %10, align 4
  br label %99

92:                                               ; preds = %86
  br label %93

93:                                               ; preds = %92, %80
  br label %94

94:                                               ; preds = %93
  %95 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  store ptr %95, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %96 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %97 = getelementptr inbounds %struct.header_t, ptr %96, i32 0, i32 1
  %98 = load ptr, ptr %97, align 8, !tbaa !15
  store ptr %98, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  br label %43

99:                                               ; preds = %91, %74, %18, %14
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %9) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %8) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %7) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %6) #3
  %100 = load ptr, ptr %3, align 8
  ret ptr %100
}

; Function Attrs: nounwind allocsize(0)
declare noalias ptr @malloc(i64 noundef) #2

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare hidden ptr @morecore(ptr noundef, i64 noundef) #1

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 allocsize(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 #3 = { nounwind }
attributes #4 = { nounwind allocsize(0) }

!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 = !{!"long", !7, i64 0}
!11 = !{!12, !6, i64 32}
!12 = !{!"", !6, i64 0, !10, i64 8, !13, i64 16, !6, i64 32, !6, i64 40}
!13 = !{!"header_t", !10, i64 0, !6, i64 8}
!14 = !{!12, !6, i64 24}
!15 = !{!13, !6, i64 8}
!16 = !{!13, !10, i64 0}


; 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"

%struct.header_t = type { i64, ptr }

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local ptr @kmalloc(ptr noundef %0, i64 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = icmp eq i64 %1, 0
  br i1 %3, label %.loopexit, label %4

4:                                                ; preds = %2
  %5 = icmp eq ptr %0, null
  br i1 %5, label %6, label %8

6:                                                ; preds = %4
  %7 = tail call noalias ptr @malloc(i64 noundef %1) #2
  br label %.loopexit

8:                                                ; preds = %4
  %9 = add i64 %1, 23
  %10 = lshr i64 %9, 4
  %11 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 32
  %12 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  %.not = icmp eq ptr %12, null
  br i1 %.not, label %13, label %16

13:                                               ; preds = %8
  %14 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 16
  %15 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 24
  store ptr %14, ptr %15, align 8, !tbaa !12
  store ptr %14, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  br label %16

16:                                               ; preds = %13, %8
  %.0 = phi ptr [ %12, %8 ], [ %14, %13 ]
  %.031.in47 = getelementptr inbounds i8, ptr %.0, i64 8
  %.03148 = load ptr, ptr %.031.in47, align 8, !tbaa !13
  %17 = load i64, ptr %.03148, align 8, !tbaa !14
  %.not4149 = icmp ult i64 %17, %10
  br i1 %.not4149, label %.lr.ph, label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %32, %16
  %.1.lcssa46 = phi ptr [ %.0, %16 ], [ %.2, %32 ]
  %.031.lcssa = phi ptr [ %.03148, %16 ], [ %.031, %32 ]
  %.lcssa = phi i64 [ %17, %16 ], [ %33, %32 ]
  %18 = icmp eq i64 %.lcssa, %10
  br i1 %18, label %19, label %22

19:                                               ; preds = %._crit_edge
  %.031.in.le = getelementptr inbounds i8, ptr %.1.lcssa46, i64 8
  %20 = getelementptr inbounds i8, ptr %.031.lcssa, i64 8
  %21 = load ptr, ptr %20, align 8, !tbaa !13
  store ptr %21, ptr %.031.in.le, align 8, !tbaa !13
  br label %25

22:                                               ; preds = %._crit_edge
  %23 = sub i64 %.lcssa, %10
  store i64 %23, ptr %.031.lcssa, align 8, !tbaa !14
  %24 = getelementptr inbounds %struct.header_t, ptr %.031.lcssa, i64 %23
  store i64 %10, ptr %24, align 8, !tbaa !15
  br label %25

25:                                               ; preds = %22, %19
  %.132 = phi ptr [ %.031.lcssa, %19 ], [ %24, %22 ]
  store ptr %.1.lcssa46, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  %26 = getelementptr inbounds i8, ptr %.132, i64 8
  br label %.loopexit

.lr.ph:                                           ; preds = %16, %32
  %.03150 = phi ptr [ %.031, %32 ], [ %.03148, %16 ]
  %27 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  %28 = icmp eq ptr %.03150, %27
  br i1 %28, label %29, label %32

29:                                               ; preds = %.lr.ph
  %30 = tail call ptr @morecore(ptr noundef nonnull %0, i64 noundef %10)
  %31 = icmp eq ptr %30, null
  br i1 %31, label %.loopexit, label %32

32:                                               ; preds = %.lr.ph, %29
  %.2 = phi ptr [ %30, %29 ], [ %.03150, %.lr.ph ]
  %.031.in = getelementptr inbounds i8, ptr %.2, i64 8
  %.031 = load ptr, ptr %.031.in, align 8, !tbaa !13
  %33 = load i64, ptr %.031, align 8, !tbaa !14
  %.not41 = icmp ult i64 %33, %10
  br i1 %.not41, label %.lr.ph, label %._crit_edge

.loopexit:                                        ; preds = %29, %2, %25, %6
  %.033 = phi ptr [ %7, %6 ], [ %26, %25 ], [ null, %2 ], [ null, %29 ]
  ret ptr %.033
}

; Function Attrs: mustprogress nofree nounwind willreturn allockind("alloc,uninitialized") allocsize(0) memory(inaccessiblemem: readwrite)
declare noalias noundef ptr @malloc(i64 noundef) local_unnamed_addr #1

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare hidden ptr @morecore(ptr noundef, i64 noundef) local_unnamed_addr #0

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 = { mustprogress nofree nounwind willreturn allockind("alloc,uninitialized") allocsize(0) memory(inaccessiblemem: readwrite) "alloc-family"="malloc" "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 allocsize(0) }

!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, !7, i64 32}
!6 = !{!"", !7, i64 0, !10, i64 8, !11, i64 16, !7, i64 32, !7, i64 40}
!7 = !{!"any pointer", !8, i64 0}
!8 = !{!"omnipotent char", !9, i64 0}
!9 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!10 = !{!"long", !8, i64 0}
!11 = !{!"header_t", !10, i64 0, !7, i64 8}
!12 = !{!6, !7, i64 24}
!13 = !{!11, !7, i64 8}
!14 = !{!11, !10, i64 0}
!15 = !{!10, !10, i64 0}


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