; LLVM IR from AllAlgorithms/c :: algorithms (lu_decomposition)

; 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: 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 @MatrixSubtraction(ptr noundef %0, ptr noundef %1, ptr noundef %2) #1 {
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store ptr %2, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  store i32 0, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %10

10:                                               ; preds = %48, %3
  %11 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %12 = icmp slt i32 %11, 5
  br i1 %12, label %14, label %13

13:                                               ; preds = %10
  store i32 2, ptr %8, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  br label %51

14:                                               ; preds = %10
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  store i32 0, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %15

15:                                               ; preds = %44, %14
  %16 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %17 = icmp slt i32 %16, 5
  br i1 %17, label %19, label %18

18:                                               ; preds = %15
  store i32 5, ptr %8, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  br label %47

19:                                               ; preds = %15
  %20 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %21 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %22 = sext i32 %21 to i64
  %23 = getelementptr inbounds [5 x double], ptr %20, i64 %22
  %24 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %25 = sext i32 %24 to i64
  %26 = getelementptr inbounds [5 x double], ptr %23, i64 0, i64 %25
  %27 = load double, ptr %26, align 8, !tbaa !11
  %28 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %29 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %30 = sext i32 %29 to i64
  %31 = getelementptr inbounds [5 x double], ptr %28, i64 %30
  %32 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %33 = sext i32 %32 to i64
  %34 = getelementptr inbounds [5 x double], ptr %31, i64 0, i64 %33
  %35 = load double, ptr %34, align 8, !tbaa !11
  %36 = fsub double %27, %35
  %37 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %38 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %39 = sext i32 %38 to i64
  %40 = getelementptr inbounds [5 x double], ptr %37, i64 %39
  %41 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %42 = sext i32 %41 to i64
  %43 = getelementptr inbounds [5 x double], ptr %40, i64 0, i64 %42
  store double %36, ptr %43, align 8, !tbaa !11
  br label %44

44:                                               ; preds = %19
  %45 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %46 = add nsw i32 %45, 1
  store i32 %46, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %15, !llvm.loop !13

47:                                               ; preds = %18
  br label %48

48:                                               ; preds = %47
  %49 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %50 = add nsw i32 %49, 1
  store i32 %50, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %10, !llvm.loop !15

51:                                               ; preds = %13
  ret void
}

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 }

!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 = !{!"int", !7, i64 0}
!11 = !{!12, !12, i64 0}
!12 = !{!"double", !7, i64 0}
!13 = distinct !{!13, !14}
!14 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!15 = distinct !{!15, !14}


; 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 willreturn memory(argmem: readwrite) uwtable
define dso_local void @MatrixSubtraction(ptr nocapture noundef readonly %0, ptr nocapture noundef readonly %1, ptr nocapture noundef writeonly %2) local_unnamed_addr #0 {
.preheader:
  %3 = load double, ptr %0, align 8, !tbaa !5
  %4 = load double, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  %5 = fsub double %3, %4
  store double %5, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %6 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  %7 = load double, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %8 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 8
  %9 = load double, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %10 = fsub double %7, %9
  %11 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 8
  store double %10, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  %12 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 16
  %13 = load double, ptr %12, align 8, !tbaa !5
  %14 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 16
  %15 = load double, ptr %14, align 8, !tbaa !5
  %16 = fsub double %13, %15
  %17 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 16
  store double %16, ptr %17, align 8, !tbaa !5
  %18 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 24
  %19 = load double, ptr %18, align 8, !tbaa !5
  %20 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 24
  %21 = load double, ptr %20, align 8, !tbaa !5
  %22 = fsub double %19, %21
  %23 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 24
  store double %22, ptr %23, align 8, !tbaa !5
  %24 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 32
  %25 = load double, ptr %24, align 8, !tbaa !5
  %26 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 32
  %27 = load double, ptr %26, align 8, !tbaa !5
  %28 = fsub double %25, %27
  %29 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 32
  store double %28, ptr %29, align 8, !tbaa !5
  %30 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 40
  %31 = load double, ptr %30, align 8, !tbaa !5
  %32 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 40
  %33 = load double, ptr %32, align 8, !tbaa !5
  %34 = fsub double %31, %33
  %35 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 40
  store double %34, ptr %35, align 8, !tbaa !5
  %36 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 48
  %37 = load double, ptr %36, align 8, !tbaa !5
  %38 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 48
  %39 = load double, ptr %38, align 8, !tbaa !5
  %40 = fsub double %37, %39
  %41 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 48
  store double %40, ptr %41, align 8, !tbaa !5
  %42 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 56
  %43 = load double, ptr %42, align 8, !tbaa !5
  %44 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 56
  %45 = load double, ptr %44, align 8, !tbaa !5
  %46 = fsub double %43, %45
  %47 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 56
  store double %46, ptr %47, align 8, !tbaa !5
  %48 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 64
  %49 = load double, ptr %48, align 8, !tbaa !5
  %50 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 64
  %51 = load double, ptr %50, align 8, !tbaa !5
  %52 = fsub double %49, %51
  %53 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 64
  store double %52, ptr %53, align 8, !tbaa !5
  %54 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 72
  %55 = load double, ptr %54, align 8, !tbaa !5
  %56 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 72
  %57 = load double, ptr %56, align 8, !tbaa !5
  %58 = fsub double %55, %57
  %59 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 72
  store double %58, ptr %59, align 8, !tbaa !5
  %60 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 80
  %61 = load double, ptr %60, align 8, !tbaa !5
  %62 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 80
  %63 = load double, ptr %62, align 8, !tbaa !5
  %64 = fsub double %61, %63
  %65 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 80
  store double %64, ptr %65, align 8, !tbaa !5
  %66 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 88
  %67 = load double, ptr %66, align 8, !tbaa !5
  %68 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 88
  %69 = load double, ptr %68, align 8, !tbaa !5
  %70 = fsub double %67, %69
  %71 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 88
  store double %70, ptr %71, align 8, !tbaa !5
  %72 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 96
  %73 = load double, ptr %72, align 8, !tbaa !5
  %74 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 96
  %75 = load double, ptr %74, align 8, !tbaa !5
  %76 = fsub double %73, %75
  %77 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 96
  store double %76, ptr %77, align 8, !tbaa !5
  %78 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 104
  %79 = load double, ptr %78, align 8, !tbaa !5
  %80 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 104
  %81 = load double, ptr %80, align 8, !tbaa !5
  %82 = fsub double %79, %81
  %83 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 104
  store double %82, ptr %83, align 8, !tbaa !5
  %84 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 112
  %85 = load double, ptr %84, align 8, !tbaa !5
  %86 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 112
  %87 = load double, ptr %86, align 8, !tbaa !5
  %88 = fsub double %85, %87
  %89 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 112
  store double %88, ptr %89, align 8, !tbaa !5
  %90 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 120
  %91 = load double, ptr %90, align 8, !tbaa !5
  %92 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 120
  %93 = load double, ptr %92, align 8, !tbaa !5
  %94 = fsub double %91, %93
  %95 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 120
  store double %94, ptr %95, align 8, !tbaa !5
  %96 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 128
  %97 = load double, ptr %96, align 8, !tbaa !5
  %98 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 128
  %99 = load double, ptr %98, align 8, !tbaa !5
  %100 = fsub double %97, %99
  %101 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 128
  store double %100, ptr %101, align 8, !tbaa !5
  %102 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 136
  %103 = load double, ptr %102, align 8, !tbaa !5
  %104 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 136
  %105 = load double, ptr %104, align 8, !tbaa !5
  %106 = fsub double %103, %105
  %107 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 136
  store double %106, ptr %107, align 8, !tbaa !5
  %108 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 144
  %109 = load double, ptr %108, align 8, !tbaa !5
  %110 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 144
  %111 = load double, ptr %110, align 8, !tbaa !5
  %112 = fsub double %109, %111
  %113 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 144
  store double %112, ptr %113, align 8, !tbaa !5
  %114 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 152
  %115 = load double, ptr %114, align 8, !tbaa !5
  %116 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 152
  %117 = load double, ptr %116, align 8, !tbaa !5
  %118 = fsub double %115, %117
  %119 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 152
  store double %118, ptr %119, align 8, !tbaa !5
  %120 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 160
  %121 = load double, ptr %120, align 8, !tbaa !5
  %122 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 160
  %123 = load double, ptr %122, align 8, !tbaa !5
  %124 = fsub double %121, %123
  %125 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 160
  store double %124, ptr %125, align 8, !tbaa !5
  %126 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 168
  %127 = load double, ptr %126, align 8, !tbaa !5
  %128 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 168
  %129 = load double, ptr %128, align 8, !tbaa !5
  %130 = fsub double %127, %129
  %131 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 168
  store double %130, ptr %131, align 8, !tbaa !5
  %132 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 176
  %133 = load double, ptr %132, align 8, !tbaa !5
  %134 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 176
  %135 = load double, ptr %134, align 8, !tbaa !5
  %136 = fsub double %133, %135
  %137 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 176
  store double %136, ptr %137, align 8, !tbaa !5
  %138 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 184
  %139 = load double, ptr %138, align 8, !tbaa !5
  %140 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 184
  %141 = load double, ptr %140, align 8, !tbaa !5
  %142 = fsub double %139, %141
  %143 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 184
  store double %142, ptr %143, align 8, !tbaa !5
  %144 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 192
  %145 = load double, ptr %144, align 8, !tbaa !5
  %146 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 192
  %147 = load double, ptr %146, align 8, !tbaa !5
  %148 = fsub double %145, %147
  %149 = getelementptr inbounds i8, ptr %2, i64 192
  store double %148, ptr %149, align 8, !tbaa !5
  ret void
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn 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 = !{!6, !6, i64 0}
!6 = !{!"double", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}


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