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

; 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_shortShiftRightExtendM(i8 noundef zeroext %0, ptr noundef %1, i8 noundef zeroext %2, ptr noundef %3) #0 {
  %5 = alloca i8, align 1
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca i8, align 1
  %8 = alloca ptr, align 8
  %9 = alloca i8, align 1
  %10 = alloca i32, align 4
  %11 = alloca i32, align 4
  %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 i8 %2, ptr %7, align 1, !tbaa !5
  store ptr %3, ptr %8, align 8, !tbaa !8
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 1, ptr %9) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, 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
  %14 = load i8, ptr %7, align 1, !tbaa !5
  %15 = zext i8 %14 to i32
  %16 = sub nsw i32 0, %15
  %17 = trunc i32 %16 to i8
  store i8 %17, ptr %9, align 1, !tbaa !5
  store i32 0, ptr %10, align 4, !tbaa !10
  %18 = load i8, ptr %5, align 1, !tbaa !5
  %19 = zext i8 %18 to i32
  %20 = sub nsw i32 %19, 1
  store i32 %20, ptr %11, align 4, !tbaa !10
  %21 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !8
  %22 = getelementptr inbounds i32, ptr %21, i64 0
  store ptr %22, ptr %8, align 8, !tbaa !8
  store i32 0, ptr %12, align 4, !tbaa !10
  br label %23

23:                                               ; preds = %47, %4
  %24 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !8
  %25 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !10
  %26 = zext i32 %25 to i64
  %27 = getelementptr inbounds i32, ptr %24, i64 %26
  %28 = load i32, ptr %27, align 4, !tbaa !10
  store i32 %28, ptr %13, align 4, !tbaa !10
  %29 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !10
  %30 = load i8, ptr %9, align 1, !tbaa !5
  %31 = zext i8 %30 to i32
  %32 = and i32 %31, 31
  %33 = shl i32 %29, %32
  %34 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !10
  %35 = or i32 %33, %34
  %36 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !8
  store i32 %35, ptr %36, align 4, !tbaa !10
  %37 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !8
  %38 = getelementptr inbounds i32, ptr %37, i64 1
  store ptr %38, ptr %8, align 8, !tbaa !8
  %39 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !10
  %40 = load i8, ptr %7, align 1, !tbaa !5
  %41 = zext i8 %40 to i32
  %42 = lshr i32 %39, %41
  store i32 %42, ptr %12, align 4, !tbaa !10
  %43 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !10
  %44 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !10
  %45 = icmp eq i32 %43, %44
  br i1 %45, label %46, label %47

46:                                               ; preds = %23
  br label %50

47:                                               ; preds = %23
  %48 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !10
  %49 = add i32 %48, 1
  store i32 %49, ptr %10, align 4, !tbaa !10
  br label %23

50:                                               ; preds = %46
  %51 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !10
  %52 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !8
  store i32 %51, ptr %52, align 4, !tbaa !10
  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 4, ptr %11) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 1, 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(write, argmem: readwrite, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local void @softfloat_shortShiftRightExtendM(i8 noundef zeroext %0, ptr nocapture noundef readonly %1, i8 noundef zeroext %2, ptr nocapture noundef writeonly %3) local_unnamed_addr #0 {
  %5 = zext nneg i8 %2 to i32
  %6 = sub i8 0, %2
  %7 = zext i8 %0 to i64
  %8 = add nuw nsw i64 %7, 4294967295
  %9 = and i8 %6, 31
  %10 = zext nneg i8 %9 to i32
  %11 = and i64 %8, 4294967295
  %12 = add nuw nsw i64 %11, 1
  %xtraiter = and i64 %12, 3
  %13 = icmp ult i64 %11, 3
  br i1 %13, label %.unr-lcssa, label %.new

.new:                                             ; preds = %4
  %unroll_iter = and i64 %12, 8589934588
  br label %14

14:                                               ; preds = %14, %.new
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.new ], [ %indvars.iv.next.3, %14 ]
  %.016 = phi i32 [ 0, %.new ], [ %38, %14 ]
  %.0 = phi ptr [ %3, %.new ], [ %37, %14 ]
  %niter = phi i64 [ 0, %.new ], [ %niter.next.3, %14 ]
  %15 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %indvars.iv
  %16 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  %17 = shl i32 %16, %10
  %18 = or i32 %17, %.016
  store i32 %18, ptr %.0, align 4, !tbaa !5
  %19 = getelementptr inbounds i8, ptr %.0, i64 4
  %20 = lshr i32 %16, %5
  %indvars.iv.next = or disjoint i64 %indvars.iv, 1
  %21 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %indvars.iv.next
  %22 = load i32, ptr %21, align 4, !tbaa !5
  %23 = shl i32 %22, %10
  %24 = or i32 %23, %20
  store i32 %24, ptr %19, align 4, !tbaa !5
  %25 = getelementptr inbounds i8, ptr %.0, i64 8
  %26 = lshr i32 %22, %5
  %indvars.iv.next.1 = or disjoint i64 %indvars.iv, 2
  %27 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %indvars.iv.next.1
  %28 = load i32, ptr %27, align 4, !tbaa !5
  %29 = shl i32 %28, %10
  %30 = or i32 %29, %26
  store i32 %30, ptr %25, align 4, !tbaa !5
  %31 = getelementptr inbounds i8, ptr %.0, i64 12
  %32 = lshr i32 %28, %5
  %indvars.iv.next.2 = or disjoint i64 %indvars.iv, 3
  %33 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %indvars.iv.next.2
  %34 = load i32, ptr %33, align 4, !tbaa !5
  %35 = shl i32 %34, %10
  %36 = or i32 %35, %32
  store i32 %36, ptr %31, align 4, !tbaa !5
  %37 = getelementptr inbounds i8, ptr %.0, i64 16
  %38 = lshr i32 %34, %5
  %indvars.iv.next.3 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 4
  %niter.next.3 = add i64 %niter, 4
  %niter.ncmp.3 = icmp eq i64 %niter.next.3, %unroll_iter
  br i1 %niter.ncmp.3, label %.unr-lcssa, label %14

.unr-lcssa:                                       ; preds = %14, %4
  %.lcssa23.ph = phi ptr [ poison, %4 ], [ %37, %14 ]
  %.lcssa.ph = phi i32 [ poison, %4 ], [ %38, %14 ]
  %indvars.iv.unr = phi i64 [ 0, %4 ], [ %indvars.iv.next.3, %14 ]
  %.016.unr = phi i32 [ 0, %4 ], [ %38, %14 ]
  %.0.unr = phi ptr [ %3, %4 ], [ %37, %14 ]
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %.epilog-lcssa, label %.epil.preheader

.epil.preheader:                                  ; preds = %.unr-lcssa, %.epil.preheader
  %indvars.iv.epil = phi i64 [ %indvars.iv.next.epil, %.epil.preheader ], [ %indvars.iv.unr, %.unr-lcssa ]
  %.016.epil = phi i32 [ %44, %.epil.preheader ], [ %.016.unr, %.unr-lcssa ]
  %.0.epil = phi ptr [ %43, %.epil.preheader ], [ %.0.unr, %.unr-lcssa ]
  %epil.iter = phi i64 [ %epil.iter.next, %.epil.preheader ], [ 0, %.unr-lcssa ]
  %39 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %indvars.iv.epil
  %40 = load i32, ptr %39, align 4, !tbaa !5
  %41 = shl i32 %40, %10
  %42 = or i32 %41, %.016.epil
  store i32 %42, ptr %.0.epil, align 4, !tbaa !5
  %43 = getelementptr inbounds i8, ptr %.0.epil, i64 4
  %44 = lshr i32 %40, %5
  %indvars.iv.next.epil = add nuw nsw i64 %indvars.iv.epil, 1
  %epil.iter.next = add i64 %epil.iter, 1
  %epil.iter.cmp.not = icmp eq i64 %epil.iter.next, %xtraiter
  br i1 %epil.iter.cmp.not, label %.epilog-lcssa, label %.epil.preheader, !llvm.loop !9

.epilog-lcssa:                                    ; preds = %.epil.preheader, %.unr-lcssa
  %.lcssa23 = phi ptr [ %.lcssa23.ph, %.unr-lcssa ], [ %43, %.epil.preheader ]
  %.lcssa = phi i32 [ %.lcssa.ph, %.unr-lcssa ], [ %44, %.epil.preheader ]
  store i32 %.lcssa, ptr %.lcssa23, align 4, !tbaa !5
  ret void
}

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 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.unroll.disable"}


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