; LLVM IR from lyg09270/TinyCmd :: Demo/Arduino/ATMEGA328P (TinyCmd)

; 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 @itoa(i32 noundef %0, ptr noundef %1, i32 noundef %2) #1 {
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca ptr, align 8
  %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 i8, align 1
  store i32 %0, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  store i32 %2, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %7) #2
  %14 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  store ptr %14, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  %15 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %16 = icmp eq i32 %15, 10
  br i1 %16, label %17, label %20

17:                                               ; preds = %3
  %18 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %19 = icmp slt i32 %18, 0
  br label %20

20:                                               ; preds = %17, %3
  %21 = phi i1 [ false, %3 ], [ %19, %17 ]
  %22 = zext i1 %21 to i32
  store i32 %22, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  %23 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %24 = icmp ne i32 %23, 0
  br i1 %24, label %25, label %28

25:                                               ; preds = %20
  %26 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %27 = sub nsw i32 0, %26
  br label %30

28:                                               ; preds = %20
  %29 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %30

30:                                               ; preds = %28, %25
  %31 = phi i32 [ %27, %25 ], [ %29, %28 ]
  store i32 %31, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  br label %32

32:                                               ; preds = %50, %30
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  %33 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %34 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %35 = urem i32 %33, %34
  store i32 %35, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %36 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %37 = icmp slt i32 %36, 10
  br i1 %37, label %38, label %41

38:                                               ; preds = %32
  %39 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %40 = add nsw i32 %39, 48
  br label %45

41:                                               ; preds = %32
  %42 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %43 = add nsw i32 %42, 97
  %44 = sub nsw i32 %43, 10
  br label %45

45:                                               ; preds = %41, %38
  %46 = phi i32 [ %40, %38 ], [ %44, %41 ]
  %47 = trunc i32 %46 to i8
  %48 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %49 = getelementptr inbounds i8, ptr %48, i32 1
  store ptr %49, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  store i8 %47, ptr %48, align 1, !tbaa !11
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  br label %50

50:                                               ; preds = %45
  %51 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %52 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %53 = udiv i32 %52, %51
  store i32 %53, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %54 = icmp ne i32 %53, 0
  br i1 %54, label %32, label %55, !llvm.loop !12

55:                                               ; preds = %50
  %56 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %57 = icmp ne i32 %56, 0
  br i1 %57, label %58, label %61

58:                                               ; preds = %55
  %59 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %60 = getelementptr inbounds i8, ptr %59, i32 1
  store ptr %60, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  store i8 45, ptr %59, align 1, !tbaa !11
  br label %61

61:                                               ; preds = %58, %55
  %62 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  store i8 0, ptr %62, align 1, !tbaa !11
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #2
  store i32 0, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #2
  %63 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %64 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %65 = ptrtoint ptr %63 to i64
  %66 = ptrtoint ptr %64 to i64
  %67 = sub i64 %65, %66
  %68 = sub nsw i64 %67, 1
  %69 = trunc i64 %68 to i32
  store i32 %69, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  br label %70

70:                                               ; preds = %95, %61
  %71 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %72 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %73 = icmp slt i32 %71, %72
  br i1 %73, label %75, label %74

74:                                               ; preds = %70
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #2
  br label %100

75:                                               ; preds = %70
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 1, ptr %13) #2
  %76 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %77 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %78 = sext i32 %77 to i64
  %79 = getelementptr inbounds i8, ptr %76, i64 %78
  %80 = load i8, ptr %79, align 1, !tbaa !11
  store i8 %80, ptr %13, align 1, !tbaa !11
  %81 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %82 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %83 = sext i32 %82 to i64
  %84 = getelementptr inbounds i8, ptr %81, i64 %83
  %85 = load i8, ptr %84, align 1, !tbaa !11
  %86 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %87 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %88 = sext i32 %87 to i64
  %89 = getelementptr inbounds i8, ptr %86, i64 %88
  store i8 %85, ptr %89, align 1, !tbaa !11
  %90 = load i8, ptr %13, align 1, !tbaa !11
  %91 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %92 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %93 = sext i32 %92 to i64
  %94 = getelementptr inbounds i8, ptr %91, i64 %93
  store i8 %90, ptr %94, align 1, !tbaa !11
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 1, ptr %13) #2
  br label %95

95:                                               ; preds = %75
  %96 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %97 = add nsw i32 %96, 1
  store i32 %97, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %98 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %99 = add nsw i32 %98, -1
  store i32 %99, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  br label %70, !llvm.loop !14

100:                                              ; preds = %74
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %7) #2
  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 = !{!"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"}
!14 = distinct !{!14, !13}


; 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: nofree norecurse nosync nounwind memory(write, argmem: readwrite, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local void @itoa(i32 noundef %0, ptr noundef %1, i32 noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = icmp eq i32 %2, 10
  %5 = icmp slt i32 %0, 0
  %6 = and i1 %5, %4
  %7 = sub nsw i32 0, %0
  %8 = select i1 %6, i32 %7, i32 %0
  br label %9

9:                                                ; preds = %9, %3
  %.033 = phi i32 [ %8, %3 ], [ %15, %9 ]
  %.0 = phi ptr [ %1, %3 ], [ %14, %9 ]
  %10 = urem i32 %.033, %2
  %11 = icmp slt i32 %10, 10
  %.v = select i1 %11, i32 48, i32 87
  %12 = add nsw i32 %.v, %10
  %13 = trunc i32 %12 to i8
  %14 = getelementptr inbounds i8, ptr %.0, i64 1
  store i8 %13, ptr %.0, align 1, !tbaa !5
  %15 = udiv i32 %.033, %2
  %.not = icmp ult i32 %.033, %2
  br i1 %.not, label %16, label %9, !llvm.loop !8

16:                                               ; preds = %9
  br i1 %6, label %17, label %19

17:                                               ; preds = %16
  %18 = getelementptr inbounds i8, ptr %.0, i64 2
  store i8 45, ptr %14, align 1, !tbaa !5
  br label %19

19:                                               ; preds = %17, %16
  %.1 = phi ptr [ %18, %17 ], [ %14, %16 ]
  store i8 0, ptr %.1, align 1, !tbaa !5
  %20 = ptrtoint ptr %.1 to i64
  %21 = ptrtoint ptr %1 to i64
  %22 = xor i64 %21, -1
  %23 = add i64 %20, %22
  %24 = trunc i64 %23 to i32
  %25 = icmp sgt i32 %24, 0
  br i1 %25, label %.lr.ph.preheader, label %._crit_edge

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %19
  %26 = and i64 %23, 2147483647
  br label %.lr.ph

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph, %19
  ret void

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.preheader, %.lr.ph
  %indvars.iv39 = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next40, %.lr.ph ]
  %indvars.iv = phi i64 [ %26, %.lr.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next, %.lr.ph ]
  %27 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 %indvars.iv39
  %28 = load i8, ptr %27, align 1, !tbaa !5
  %29 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 %indvars.iv
  %30 = load i8, ptr %29, align 1, !tbaa !5
  store i8 %30, ptr %27, align 1, !tbaa !5
  store i8 %28, ptr %29, align 1, !tbaa !5
  %indvars.iv.next40 = add nuw nsw i64 %indvars.iv39, 1
  %indvars.iv.next = add nsw i64 %indvars.iv, -1
  %31 = icmp slt i64 %indvars.iv.next40, %indvars.iv.next
  br i1 %31, label %.lr.ph, label %._crit_edge, !llvm.loop !10
}

attributes #0 = { nofree norecurse nosync nounwind memory(write, argmem: readwrite, inaccessiblemem: none) 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 = !{!"omnipotent char", !7, i64 0}
!7 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!8 = distinct !{!8, !9}
!9 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!10 = distinct !{!10, !9}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass