; LLVM IR from gem5/gem5 :: ext/softfloat (s_subM)

; 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: nounwind uwtable
define dso_local void @softfloat_subM(i8 noundef zeroext %0, ptr noundef %1, ptr noundef %2, ptr noundef %3) #0 {
  %5 = alloca i8, align 1
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca ptr, align 8
  %8 = alloca ptr, align 8
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca i32, align 4
  %11 = alloca i8, align 1
  %12 = alloca i32, align 4
  %13 = alloca i32, align 4
  store i8 %0, ptr %5, align 1, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %6, align 8, !tbaa !8
  store ptr %2, ptr %7, align 8, !tbaa !8
  store ptr %3, ptr %8, align 8, !tbaa !8
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 1, ptr %11) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %13) #2
  store i32 0, ptr %9, align 4, !tbaa !10
  %14 = load i8, ptr %5, align 1, !tbaa !5
  %15 = zext i8 %14 to i32
  %16 = sub nsw i32 %15, 1
  store i32 %16, ptr %10, align 4, !tbaa !10
  store i8 0, ptr %11, align 1, !tbaa !5
  br label %17

17:                                               ; preds = %56, %4
  %18 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !8
  %19 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !10
  %20 = zext i32 %19 to i64
  %21 = getelementptr inbounds i32, ptr %18, i64 %20
  %22 = load i32, ptr %21, align 4, !tbaa !10
  store i32 %22, ptr %12, align 4, !tbaa !10
  %23 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !8
  %24 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !10
  %25 = zext i32 %24 to i64
  %26 = getelementptr inbounds i32, ptr %23, i64 %25
  %27 = load i32, ptr %26, align 4, !tbaa !10
  store i32 %27, ptr %13, align 4, !tbaa !10
  %28 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !10
  %29 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !10
  %30 = sub i32 %28, %29
  %31 = load i8, ptr %11, align 1, !tbaa !5
  %32 = zext i8 %31 to i32
  %33 = sub i32 %30, %32
  %34 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !8
  %35 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !10
  %36 = zext i32 %35 to i64
  %37 = getelementptr inbounds i32, ptr %34, i64 %36
  store i32 %33, ptr %37, align 4, !tbaa !10
  %38 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !10
  %39 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !10
  %40 = icmp eq i32 %38, %39
  br i1 %40, label %41, label %42

41:                                               ; preds = %17
  br label %61

42:                                               ; preds = %17
  %43 = load i8, ptr %11, align 1, !tbaa !5
  %44 = zext i8 %43 to i32
  %45 = icmp ne i32 %44, 0
  br i1 %45, label %46, label %51

46:                                               ; preds = %42
  %47 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !10
  %48 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !10
  %49 = icmp ule i32 %47, %48
  %50 = zext i1 %49 to i32
  br label %56

51:                                               ; preds = %42
  %52 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !10
  %53 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !10
  %54 = icmp ult i32 %52, %53
  %55 = zext i1 %54 to i32
  br label %56

56:                                               ; preds = %51, %46
  %57 = phi i32 [ %50, %46 ], [ %55, %51 ]
  %58 = trunc i32 %57 to i8
  store i8 %58, ptr %11, align 1, !tbaa !5
  %59 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !10
  %60 = add i32 %59, 1
  store i32 %60, ptr %9, align 4, !tbaa !10
  br label %17

61:                                               ; preds = %41
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %13) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 1, ptr %11) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  ret void
}

; 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 = { 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 = !{!"omnipotent char", !7, i64 0}
!7 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!8 = !{!9, !9, i64 0}
!9 = !{!"any pointer", !6, i64 0}
!10 = !{!11, !11, i64 0}
!11 = !{!"int", !6, 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"

; Function Attrs: nofree norecurse nosync nounwind memory(argmem: readwrite) uwtable
define dso_local void @softfloat_subM(i8 noundef zeroext %0, ptr nocapture noundef readonly %1, ptr nocapture noundef readonly %2, ptr nocapture noundef writeonly %3) local_unnamed_addr #0 {
  %5 = zext i8 %0 to i32
  %6 = add nsw i32 %5, -1
  %7 = load i32, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %8 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %9 = sub i32 %7, %8
  store i32 %9, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %10 = icmp eq i32 %6, 0
  br i1 %10, label %._crit_edge, label %.lr.ph.preheader

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %4
  %11 = zext i32 %6 to i64
  %xtraiter = and i64 %11, 1
  %12 = icmp eq i32 %6, 1
  br i1 %12, label %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph.preheader.new

.lr.ph.preheader.new:                             ; preds = %.lr.ph.preheader
  %unroll_iter = and i64 %11, 4294967294
  br label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph, %.lr.ph.preheader.new
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader.new ], [ %indvars.iv.next.1, %.lr.ph ]
  %13 = phi i32 [ %8, %.lr.ph.preheader.new ], [ %29, %.lr.ph ]
  %14 = phi i32 [ %7, %.lr.ph.preheader.new ], [ %27, %.lr.ph ]
  %.01720 = phi i32 [ 0, %.lr.ph.preheader.new ], [ %25, %.lr.ph ]
  %niter = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader.new ], [ %niter.next.1, %.lr.ph ]
  %.not = icmp eq i32 %.01720, 0
  %15 = icmp ule i32 %14, %13
  %16 = icmp ult i32 %14, %13
  %.in = select i1 %.not, i1 %16, i1 %15
  %.neg22 = sext i1 %.in to i32
  %indvars.iv.next = or disjoint i64 %indvars.iv, 1
  %17 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %indvars.iv.next
  %18 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  %19 = getelementptr inbounds i32, ptr %2, i64 %indvars.iv.next
  %20 = load i32, ptr %19, align 4, !tbaa !5
  %.neg18 = add i32 %18, %.neg22
  %21 = sub i32 %.neg18, %20
  %22 = getelementptr inbounds i32, ptr %3, i64 %indvars.iv.next
  store i32 %21, ptr %22, align 4, !tbaa !5
  %23 = icmp ule i32 %18, %20
  %24 = icmp ult i32 %18, %20
  %.in.1 = select i1 %.in, i1 %23, i1 %24
  %.neg22.1 = sext i1 %.in.1 to i32
  %25 = zext i1 %.in.1 to i32
  %indvars.iv.next.1 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 2
  %26 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %indvars.iv.next.1
  %27 = load i32, ptr %26, align 4, !tbaa !5
  %28 = getelementptr inbounds i32, ptr %2, i64 %indvars.iv.next.1
  %29 = load i32, ptr %28, align 4, !tbaa !5
  %.neg18.1 = add i32 %27, %.neg22.1
  %30 = sub i32 %.neg18.1, %29
  %31 = getelementptr inbounds i32, ptr %3, i64 %indvars.iv.next.1
  store i32 %30, ptr %31, align 4, !tbaa !5
  %niter.next.1 = add i64 %niter, 2
  %niter.ncmp.1 = icmp eq i64 %niter.next.1, %unroll_iter
  br i1 %niter.ncmp.1, label %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa.loopexit, label %.lr.ph

._crit_edge.loopexit.unr-lcssa.loopexit:          ; preds = %.lr.ph
  %32 = xor i1 %.in.1, true
  %33 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 3
  br label %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa

._crit_edge.loopexit.unr-lcssa:                   ; preds = %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa.loopexit, %.lr.ph.preheader
  %indvars.iv.unr = phi i64 [ 1, %.lr.ph.preheader ], [ %33, %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa.loopexit ]
  %.unr = phi i32 [ %8, %.lr.ph.preheader ], [ %29, %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa.loopexit ]
  %.unr24 = phi i32 [ %7, %.lr.ph.preheader ], [ %27, %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa.loopexit ]
  %.01720.unr = phi i1 [ true, %.lr.ph.preheader ], [ %32, %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa.loopexit ]
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph.epil

.lr.ph.epil:                                      ; preds = %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa
  %34 = icmp ule i32 %.unr24, %.unr
  %35 = icmp ult i32 %.unr24, %.unr
  %.in.epil = select i1 %.01720.unr, i1 %35, i1 %34
  %.neg22.epil = sext i1 %.in.epil to i32
  %36 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %indvars.iv.unr
  %37 = load i32, ptr %36, align 4, !tbaa !5
  %38 = getelementptr inbounds i32, ptr %2, i64 %indvars.iv.unr
  %39 = load i32, ptr %38, align 4, !tbaa !5
  %.neg18.epil = add i32 %37, %.neg22.epil
  %40 = sub i32 %.neg18.epil, %39
  %41 = getelementptr inbounds i32, ptr %3, i64 %indvars.iv.unr
  store i32 %40, ptr %41, align 4, !tbaa !5
  br label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph.epil, %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, %4
  ret void
}

attributes #0 = { 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 = !{!6, !6, i64 0}
!6 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}


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