; LLVM IR from Thre4dripper/DSA-Programs :: 17. Sorting Algorithms/ShellSort.ll (Z9ShellSortPii)

; 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 nounwind uwtable
define dso_local noundef ptr @_Z9ShellSortPii(ptr noundef %0, i32 noundef %1) #0 {
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  %10 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %11 = sdiv i32 %10, 2
  store i32 %11, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %12

12:                                               ; preds = %78, %2
  %13 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %14 = icmp ne i32 %13, 0
  br i1 %14, label %15, label %81

15:                                               ; preds = %12
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  store i32 0, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %16

16:                                               ; preds = %75, %15
  %17 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %18 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %19 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %20 = sub nsw i32 %18, %19
  %21 = add nsw i32 %20, 1
  %22 = icmp slt i32 %17, %21
  br i1 %22, label %24, label %23

23:                                               ; preds = %16
  store i32 4, ptr %8, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  br label %78

24:                                               ; preds = %16
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  %25 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %26 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %27 = add nsw i32 %25, %26
  store i32 %27, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %28

28:                                               ; preds = %70, %24
  %29 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %30 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %31 = icmp sge i32 %29, %30
  br i1 %31, label %33, label %32

32:                                               ; preds = %28
  store i32 7, ptr %8, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  br label %74

33:                                               ; preds = %28
  %34 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %35 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %36 = sext i32 %35 to i64
  %37 = getelementptr inbounds i32, ptr %34, i64 %36
  %38 = load i32, ptr %37, align 4, !tbaa !9
  %39 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %40 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %41 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %42 = sub nsw i32 %40, %41
  %43 = sext i32 %42 to i64
  %44 = getelementptr inbounds i32, ptr %39, i64 %43
  %45 = load i32, ptr %44, align 4, !tbaa !9
  %46 = icmp slt i32 %38, %45
  br i1 %46, label %47, label %69

47:                                               ; preds = %33
  %48 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %49 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %50 = sext i32 %49 to i64
  %51 = getelementptr inbounds i32, ptr %48, i64 %50
  %52 = load i32, ptr %51, align 4, !tbaa !9
  store i32 %52, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %53 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %54 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %55 = sub nsw i32 %54, 1
  %56 = sext i32 %55 to i64
  %57 = getelementptr inbounds i32, ptr %53, i64 %56
  %58 = load i32, ptr %57, align 4, !tbaa !9
  %59 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %60 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %61 = sext i32 %60 to i64
  %62 = getelementptr inbounds i32, ptr %59, i64 %61
  store i32 %58, ptr %62, align 4, !tbaa !9
  %63 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %64 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %65 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %66 = sub nsw i32 %65, 1
  %67 = sext i32 %66 to i64
  %68 = getelementptr inbounds i32, ptr %64, i64 %67
  store i32 %63, ptr %68, align 4, !tbaa !9
  br label %69

69:                                               ; preds = %47, %33
  br label %70

70:                                               ; preds = %69
  %71 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %72 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %73 = sub nsw i32 %72, %71
  store i32 %73, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %28, !llvm.loop !11

74:                                               ; preds = %32
  br label %75

75:                                               ; preds = %74
  %76 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %77 = add nsw i32 %76, 1
  store i32 %77, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %16, !llvm.loop !13

78:                                               ; preds = %23
  %79 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %80 = sdiv i32 %79, 2
  store i32 %80, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %12, !llvm.loop !14

81:                                               ; preds = %12
  %82 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  store i32 1, ptr %8, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #2
  ret ptr %82
}

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

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

attributes #0 = { mustprogress 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 = { 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++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"int", !7, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = distinct !{!13, !12}
!14 = distinct !{!14, !12}


; 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 nofree norecurse nosync nounwind memory(argmem: readwrite) uwtable
define dso_local noundef ptr @_Z9ShellSortPii(ptr noundef returned %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %.028.in.off36 = add i32 %1, 1
  %.not37 = icmp ult i32 %.028.in.off36, 3
  br i1 %.not37, label %._crit_edge, label %.preheader

.loopexit:                                        ; preds = %5, %.preheader
  %.028.in.off = add nsw i32 %.02838, 1
  %.not = icmp ult i32 %.028.in.off, 3
  br i1 %.not, label %._crit_edge, label %.preheader, !llvm.loop !5

.preheader:                                       ; preds = %2, %.loopexit
  %.02838.in = phi i32 [ %.02838, %.loopexit ], [ %1, %2 ]
  %.02838 = sdiv i32 %.02838.in, 2
  %.not3033 = icmp sgt i32 %.02838, %1
  br i1 %.not3033, label %.loopexit, label %.lr.ph.preheader

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %.preheader
  %3 = sub i32 %.028.in.off36, %.02838
  br label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.preheader, %5
  %.02734 = phi i32 [ %6, %5 ], [ 0, %.lr.ph.preheader ]
  %4 = add nsw i32 %.02734, %.02838
  br label %7

5:                                                ; preds = %19
  %6 = add nuw i32 %.02734, 1
  %exitcond.not = icmp eq i32 %6, %3
  br i1 %exitcond.not, label %.loopexit, label %.lr.ph, !llvm.loop !7

7:                                                ; preds = %.lr.ph, %19
  %.032 = phi i32 [ %4, %.lr.ph ], [ %11, %19 ]
  %8 = sext i32 %.032 to i64
  %9 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %8
  %10 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !8
  %11 = sub nsw i32 %.032, %.02838
  %12 = sext i32 %11 to i64
  %13 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %12
  %14 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !8
  %15 = icmp slt i32 %10, %14
  br i1 %15, label %16, label %19

16:                                               ; preds = %7
  %17 = getelementptr i8, ptr %9, i64 -4
  %18 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !8
  store i32 %18, ptr %9, align 4, !tbaa !8
  store i32 %10, ptr %17, align 4, !tbaa !8
  br label %19

19:                                               ; preds = %7, %16
  %.not31 = icmp slt i32 %11, %.02838
  br i1 %.not31, label %5, label %7, !llvm.loop !12

._crit_edge:                                      ; preds = %.loopexit, %2
  ret ptr %0
}

attributes #0 = { mustprogress 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 = distinct !{!5, !6}
!6 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!7 = distinct !{!7, !6}
!8 = !{!9, !9, i64 0}
!9 = !{!"int", !10, i64 0}
!10 = !{!"omnipotent char", !11, i64 0}
!11 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!12 = distinct !{!12, !6}


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