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

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

@.str = external hidden unnamed_addr constant [60 x i8], align 1
@.str.1 = external hidden unnamed_addr constant [60 x i8], align 1

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

12:                                               ; preds = %2
  store i32 1, ptr %8, align 4
  br label %161

13:                                               ; preds = %2
  %14 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %15 = icmp eq ptr %14, null
  br i1 %15, label %16, label %18

16:                                               ; preds = %13
  %17 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  call void @free(ptr noundef %17) #3
  store i32 1, ptr %8, align 4
  br label %161

18:                                               ; preds = %13
  %19 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %20 = getelementptr inbounds i64, ptr %19, i64 -1
  store ptr %20, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %21 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %22 = getelementptr inbounds i64, ptr %21, i64 -1
  %23 = load i64, ptr %22, align 8, !tbaa !9
  %24 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %25 = getelementptr inbounds %struct.header_t, ptr %24, i32 0, i32 0
  store i64 %23, ptr %25, align 8, !tbaa !11
  %26 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %27 = getelementptr inbounds %struct.kmem_t, ptr %26, i32 0, i32 3
  %28 = load ptr, ptr %27, align 8, !tbaa !13
  store ptr %28, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  br label %29

29:                                               ; preds = %60, %18
  %30 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %31 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %32 = icmp ugt ptr %30, %31
  br i1 %32, label %33, label %39

33:                                               ; preds = %29
  %34 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %35 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %36 = getelementptr inbounds %struct.header_t, ptr %35, i32 0, i32 1
  %37 = load ptr, ptr %36, align 8, !tbaa !15
  %38 = icmp ult ptr %34, %37
  br label %39

39:                                               ; preds = %33, %29
  %40 = phi i1 [ false, %29 ], [ %38, %33 ]
  %41 = xor i1 %40, true
  br i1 %41, label %42, label %64

42:                                               ; preds = %39
  %43 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %44 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %45 = getelementptr inbounds %struct.header_t, ptr %44, i32 0, i32 1
  %46 = load ptr, ptr %45, align 8, !tbaa !15
  %47 = icmp uge ptr %43, %46
  br i1 %47, label %48, label %59

48:                                               ; preds = %42
  %49 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %50 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %51 = icmp ugt ptr %49, %50
  br i1 %51, label %58, label %52

52:                                               ; preds = %48
  %53 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %54 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %55 = getelementptr inbounds %struct.header_t, ptr %54, i32 0, i32 1
  %56 = load ptr, ptr %55, align 8, !tbaa !15
  %57 = icmp ult ptr %53, %56
  br i1 %57, label %58, label %59

58:                                               ; preds = %52, %48
  br label %64

59:                                               ; preds = %52, %42
  br label %60

60:                                               ; preds = %59
  %61 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %62 = getelementptr inbounds %struct.header_t, ptr %61, i32 0, i32 1
  %63 = load ptr, ptr %62, align 8, !tbaa !15
  store ptr %63, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  br label %29, !llvm.loop !16

64:                                               ; preds = %58, %39
  %65 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %66 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %67 = getelementptr inbounds %struct.header_t, ptr %66, i32 0, i32 0
  %68 = load i64, ptr %67, align 8, !tbaa !11
  %69 = getelementptr inbounds %struct.header_t, ptr %65, i64 %68
  %70 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %71 = getelementptr inbounds %struct.header_t, ptr %70, i32 0, i32 1
  %72 = load ptr, ptr %71, align 8, !tbaa !15
  %73 = icmp eq ptr %69, %72
  br i1 %73, label %74, label %91

74:                                               ; preds = %64
  %75 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %76 = getelementptr inbounds %struct.header_t, ptr %75, i32 0, i32 1
  %77 = load ptr, ptr %76, align 8, !tbaa !15
  %78 = getelementptr inbounds %struct.header_t, ptr %77, i32 0, i32 0
  %79 = load i64, ptr %78, align 8, !tbaa !11
  %80 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %81 = getelementptr inbounds %struct.header_t, ptr %80, i32 0, i32 0
  %82 = load i64, ptr %81, align 8, !tbaa !11
  %83 = add i64 %82, %79
  store i64 %83, ptr %81, align 8, !tbaa !11
  %84 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %85 = getelementptr inbounds %struct.header_t, ptr %84, i32 0, i32 1
  %86 = load ptr, ptr %85, align 8, !tbaa !15
  %87 = getelementptr inbounds %struct.header_t, ptr %86, i32 0, i32 1
  %88 = load ptr, ptr %87, align 8, !tbaa !15
  %89 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %90 = getelementptr inbounds %struct.header_t, ptr %89, i32 0, i32 1
  store ptr %88, ptr %90, align 8, !tbaa !15
  br label %115

91:                                               ; preds = %64
  %92 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %93 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %94 = getelementptr inbounds %struct.header_t, ptr %93, i32 0, i32 0
  %95 = load i64, ptr %94, align 8, !tbaa !11
  %96 = getelementptr inbounds %struct.header_t, ptr %92, i64 %95
  %97 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %98 = getelementptr inbounds %struct.header_t, ptr %97, i32 0, i32 1
  %99 = load ptr, ptr %98, align 8, !tbaa !15
  %100 = icmp ugt ptr %96, %99
  br i1 %100, label %101, label %108

101:                                              ; preds = %91
  %102 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %103 = getelementptr inbounds %struct.header_t, ptr %102, i32 0, i32 1
  %104 = load ptr, ptr %103, align 8, !tbaa !15
  %105 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %106 = icmp uge ptr %104, %105
  br i1 %106, label %107, label %108

107:                                              ; preds = %101
  call void @panic(ptr noundef @.str)
  br label %114

108:                                              ; preds = %101, %91
  %109 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %110 = getelementptr inbounds %struct.header_t, ptr %109, i32 0, i32 1
  %111 = load ptr, ptr %110, align 8, !tbaa !15
  %112 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %113 = getelementptr inbounds %struct.header_t, ptr %112, i32 0, i32 1
  store ptr %111, ptr %113, align 8, !tbaa !15
  br label %114

114:                                              ; preds = %108, %107
  br label %115

115:                                              ; preds = %114, %74
  %116 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %117 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %118 = getelementptr inbounds %struct.header_t, ptr %117, i32 0, i32 0
  %119 = load i64, ptr %118, align 8, !tbaa !11
  %120 = getelementptr inbounds %struct.header_t, ptr %116, i64 %119
  %121 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %122 = icmp eq ptr %120, %121
  br i1 %122, label %123, label %139

123:                                              ; preds = %115
  %124 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %125 = getelementptr inbounds %struct.header_t, ptr %124, i32 0, i32 0
  %126 = load i64, ptr %125, align 8, !tbaa !11
  %127 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %128 = getelementptr inbounds %struct.header_t, ptr %127, i32 0, i32 0
  %129 = load i64, ptr %128, align 8, !tbaa !11
  %130 = add i64 %129, %126
  store i64 %130, ptr %128, align 8, !tbaa !11
  %131 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %132 = getelementptr inbounds %struct.header_t, ptr %131, i32 0, i32 1
  %133 = load ptr, ptr %132, align 8, !tbaa !15
  %134 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %135 = getelementptr inbounds %struct.header_t, ptr %134, i32 0, i32 1
  store ptr %133, ptr %135, align 8, !tbaa !15
  %136 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %137 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %138 = getelementptr inbounds %struct.kmem_t, ptr %137, i32 0, i32 3
  store ptr %136, ptr %138, align 8, !tbaa !13
  br label %160

139:                                              ; preds = %115
  %140 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %141 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %142 = getelementptr inbounds %struct.header_t, ptr %141, i32 0, i32 0
  %143 = load i64, ptr %142, align 8, !tbaa !11
  %144 = getelementptr inbounds %struct.header_t, ptr %140, i64 %143
  %145 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %146 = icmp ugt ptr %144, %145
  br i1 %146, label %147, label %152

147:                                              ; preds = %139
  %148 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %149 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %150 = icmp uge ptr %148, %149
  br i1 %150, label %151, label %152

151:                                              ; preds = %147
  call void @panic(ptr noundef @.str.1)
  br label %159

152:                                              ; preds = %147, %139
  %153 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %154 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %155 = getelementptr inbounds %struct.kmem_t, ptr %154, i32 0, i32 3
  store ptr %153, ptr %155, align 8, !tbaa !13
  %156 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %157 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %158 = getelementptr inbounds %struct.header_t, ptr %157, i32 0, i32 1
  store ptr %156, ptr %158, align 8, !tbaa !15
  br label %159

159:                                              ; preds = %152, %151
  br label %160

160:                                              ; preds = %159, %123
  store i32 0, ptr %8, align 4
  br label %161

161:                                              ; preds = %160, %16, %12
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %7) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %6) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %5) #3
  %162 = load i32, ptr %8, align 4
  switch i32 %162, label %164 [
    i32 0, label %163
    i32 1, label %163
  ]

163:                                              ; preds = %161, %161
  ret void

164:                                              ; preds = %161
  unreachable
}

; Function Attrs: nounwind
declare void @free(ptr noundef) #2

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare hidden void @panic(ptr 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 "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 = !{!"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, !10, i64 0}
!12 = !{!"header_t", !10, i64 0, !6, i64 8}
!13 = !{!14, !6, i64 32}
!14 = !{!"", !6, i64 0, !10, i64 8, !12, i64 16, !6, i64 32, !6, i64 40}
!15 = !{!12, !6, i64 8}
!16 = distinct !{!16, !17}
!17 = !{!"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"

%struct.header_t = type { i64, ptr }

@.str = external hidden unnamed_addr constant [60 x i8], align 1
@.str.1 = external hidden unnamed_addr constant [60 x i8], align 1

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local void @kfree(ptr noundef %0, ptr noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %.not = icmp eq ptr %1, null
  br i1 %.not, label %41, label %3

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

5:                                                ; preds = %3
  tail call void @free(ptr noundef nonnull %1) #2
  br label %41

6:                                                ; preds = %3
  %7 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 -8
  %8 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 32
  %.0.pre = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  br label %9

9:                                                ; preds = %.critedge, %6
  %.0 = phi ptr [ %.0.pre, %6 ], [ %12, %.critedge ]
  %10 = icmp ugt ptr %7, %.0
  %11 = getelementptr inbounds i8, ptr %.0, i64 8
  %12 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  %13 = icmp ult ptr %7, %12
  %or.cond66 = select i1 %10, i1 %13, i1 false
  br i1 %or.cond66, label %15, label %.critedge

.critedge:                                        ; preds = %9
  %.not59 = icmp uge ptr %.0, %12
  %14 = icmp ult ptr %7, %12
  %or.cond = or i1 %10, %14
  %or.cond64 = and i1 %.not59, %or.cond
  br i1 %or.cond64, label %15, label %9, !llvm.loop !9

15:                                               ; preds = %9, %.critedge
  %16 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !11
  %17 = getelementptr inbounds %struct.header_t, ptr %7, i64 %16
  %18 = getelementptr inbounds i8, ptr %.0, i64 8
  %19 = icmp eq ptr %17, %12
  br i1 %19, label %20, label %25

20:                                               ; preds = %15
  %21 = load i64, ptr %12, align 8, !tbaa !11
  %22 = add i64 %21, %16
  store i64 %22, ptr %7, align 8, !tbaa !11
  %23 = getelementptr inbounds i8, ptr %12, i64 8
  %24 = load ptr, ptr %23, align 8, !tbaa !14
  store ptr %24, ptr %1, align 8, !tbaa !14
  br label %29

25:                                               ; preds = %15
  %26 = icmp ule ptr %17, %12
  %.not60 = icmp ult ptr %12, %7
  %or.cond62 = or i1 %26, %.not60
  br i1 %or.cond62, label %28, label %27

27:                                               ; preds = %25
  tail call void @panic(ptr noundef nonnull @.str)
  br label %29

28:                                               ; preds = %25
  store ptr %12, ptr %1, align 8, !tbaa !14
  br label %29

29:                                               ; preds = %27, %28, %20
  %30 = load i64, ptr %.0, align 8, !tbaa !11
  %31 = getelementptr inbounds %struct.header_t, ptr %.0, i64 %30
  %32 = icmp eq ptr %31, %7
  br i1 %32, label %33, label %37

33:                                               ; preds = %29
  %34 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !11
  %35 = add i64 %34, %30
  store i64 %35, ptr %.0, align 8, !tbaa !11
  %36 = load ptr, ptr %1, align 8, !tbaa !14
  store ptr %36, ptr %18, align 8, !tbaa !14
  store ptr %.0, ptr %8, align 8, !tbaa !15
  br label %41

37:                                               ; preds = %29
  %38 = icmp ule ptr %31, %7
  %.not61 = icmp ult ptr %7, %.0
  %or.cond63 = or i1 %.not61, %38
  br i1 %or.cond63, label %40, label %39

39:                                               ; preds = %37
  tail call void @panic(ptr noundef nonnull @.str.1)
  br label %41

40:                                               ; preds = %37
  store ptr %7, ptr %8, align 8, !tbaa !15
  store ptr %7, ptr %18, align 8, !tbaa !14
  br label %41

41:                                               ; preds = %33, %40, %39, %2, %5
  ret void
}

; Function Attrs: mustprogress nounwind willreturn allockind("free") memory(argmem: readwrite, inaccessiblemem: readwrite)
declare void @free(ptr allocptr nocapture noundef) local_unnamed_addr #1

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare hidden void @panic(ptr 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 nounwind willreturn allockind("free") memory(argmem: readwrite, 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 }

!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 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = !{!12, !13, i64 0}
!12 = !{!"header_t", !13, i64 0, !6, i64 8}
!13 = !{!"long", !7, i64 0}
!14 = !{!12, !6, i64 8}
!15 = !{!16, !6, i64 32}
!16 = !{!"", !6, i64 0, !13, i64 8, !12, i64 16, !6, i64 32, !6, i64 40}


; Effective O3 passes: BDCEPass,CorrelatedValuePropagationPass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,LCSSAPass,LoopUnrollPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass