; LLVM IR from gem5/gem5 :: ext/softfloat (f16_roundToInt)

; 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"

%struct.float16_t = type { i16 }
%union.ui16_f16 = type { i16 }

@softfloat_exceptionFlags = external global i8, align 1

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local i16 @f16_roundToInt(i16 %0, i8 noundef zeroext %1, i1 noundef zeroext %2) #0 {
  %4 = alloca %struct.float16_t, align 2
  %5 = alloca %struct.float16_t, align 2
  %6 = alloca i8, align 1
  %7 = alloca i8, align 1
  %8 = alloca %union.ui16_f16, align 2
  %9 = alloca i64, align 8
  %10 = alloca i8, align 1
  %11 = alloca i64, align 8
  %12 = alloca i64, align 8
  %13 = alloca i64, align 8
  %14 = alloca %union.ui16_f16, align 2
  %15 = alloca i32, align 4
  %16 = getelementptr inbounds %struct.float16_t, ptr %5, i32 0, i32 0
  store i16 %0, ptr %16, align 2
  store i8 %1, ptr %6, align 1, !tbaa !5
  %17 = zext i1 %2 to i8
  store i8 %17, ptr %7, align 1, !tbaa !8
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 2, ptr %8) #4
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %9) #4
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 1, ptr %10) #4
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %11) #4
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %12) #4
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %13) #4
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 2, ptr %14) #4
  call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr align 2 %8, ptr align 2 %5, i64 2, i1 false), !tbaa.struct !10
  %18 = load i16, ptr %8, align 2, !tbaa !5
  %19 = zext i16 %18 to i64
  store i64 %19, ptr %9, align 8, !tbaa !13
  %20 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !13
  %21 = lshr i64 %20, 10
  %22 = trunc i64 %21 to i8
  %23 = sext i8 %22 to i32
  %24 = and i32 %23, 31
  %25 = trunc i32 %24 to i8
  store i8 %25, ptr %10, align 1, !tbaa !5
  %26 = load i8, ptr %10, align 1, !tbaa !5
  %27 = sext i8 %26 to i32
  %28 = icmp sle i32 %27, 14
  br i1 %28, label %29, label %73

29:                                               ; preds = %3
  %30 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !13
  %31 = shl i64 %30, 1
  %32 = trunc i64 %31 to i16
  %33 = icmp ne i16 %32, 0
  br i1 %33, label %35, label %34

34:                                               ; preds = %29
  call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr align 2 %4, ptr align 2 %5, i64 2, i1 false), !tbaa.struct !10
  store i32 1, ptr %15, align 4
  br label %162

35:                                               ; preds = %29
  %36 = load i8, ptr %7, align 1, !tbaa !8, !range !15, !noundef !16
  %37 = trunc i8 %36 to i1
  br i1 %37, label %38, label %43

38:                                               ; preds = %35
  %39 = load i8, ptr @softfloat_exceptionFlags, align 1, !tbaa !5
  %40 = zext i8 %39 to i32
  %41 = or i32 %40, 1
  %42 = trunc i32 %41 to i8
  store i8 %42, ptr @softfloat_exceptionFlags, align 1, !tbaa !5
  br label %43

43:                                               ; preds = %38, %35
  %44 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !13
  %45 = and i64 %44, 32768
  store i64 %45, ptr %11, align 8, !tbaa !13
  %46 = load i8, ptr %6, align 1, !tbaa !5
  %47 = zext i8 %46 to i32
  switch i32 %47, label %72 [
    i32 0, label %48
    i32 4, label %54
    i32 2, label %62
    i32 3, label %67
  ]

48:                                               ; preds = %43
  %49 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !13
  %50 = and i64 %49, 1023
  %51 = icmp ne i64 %50, 0
  br i1 %51, label %53, label %52

52:                                               ; preds = %48
  br label %72

53:                                               ; preds = %48
  br label %54

54:                                               ; preds = %53, %43
  %55 = load i8, ptr %10, align 1, !tbaa !5
  %56 = sext i8 %55 to i32
  %57 = icmp eq i32 %56, 14
  br i1 %57, label %58, label %61

58:                                               ; preds = %54
  %59 = load i64, ptr %11, align 8, !tbaa !13
  %60 = or i64 %59, 15360
  store i64 %60, ptr %11, align 8, !tbaa !13
  br label %61

61:                                               ; preds = %58, %54
  br label %72

62:                                               ; preds = %43
  %63 = load i64, ptr %11, align 8, !tbaa !13
  %64 = icmp ne i64 %63, 0
  br i1 %64, label %65, label %66

65:                                               ; preds = %62
  store i64 48128, ptr %11, align 8, !tbaa !13
  br label %66

66:                                               ; preds = %65, %62
  br label %72

67:                                               ; preds = %43
  %68 = load i64, ptr %11, align 8, !tbaa !13
  %69 = icmp ne i64 %68, 0
  br i1 %69, label %71, label %70

70:                                               ; preds = %67
  store i64 15360, ptr %11, align 8, !tbaa !13
  br label %71

71:                                               ; preds = %70, %67
  br label %72

72:                                               ; preds = %71, %66, %61, %52, %43
  br label %159

73:                                               ; preds = %3
  %74 = load i8, ptr %10, align 1, !tbaa !5
  %75 = sext i8 %74 to i32
  %76 = icmp sle i32 25, %75
  br i1 %76, label %77, label %89

77:                                               ; preds = %73
  %78 = load i8, ptr %10, align 1, !tbaa !5
  %79 = sext i8 %78 to i32
  %80 = icmp eq i32 %79, 31
  br i1 %80, label %81, label %88

81:                                               ; preds = %77
  %82 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !13
  %83 = and i64 %82, 1023
  %84 = icmp ne i64 %83, 0
  br i1 %84, label %85, label %88

85:                                               ; preds = %81
  %86 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !13
  %87 = call i64 @softfloat_propagateNaNF16UI(i64 noundef %86, i64 noundef 0)
  store i64 %87, ptr %11, align 8, !tbaa !13
  br label %159

88:                                               ; preds = %81, %77
  call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr align 2 %4, ptr align 2 %5, i64 2, i1 false), !tbaa.struct !10
  store i32 1, ptr %15, align 4
  br label %162

89:                                               ; preds = %73
  %90 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !13
  store i64 %90, ptr %11, align 8, !tbaa !13
  %91 = load i8, ptr %10, align 1, !tbaa !5
  %92 = sext i8 %91 to i32
  %93 = sub nsw i32 25, %92
  %94 = zext i32 %93 to i64
  %95 = shl i64 1, %94
  store i64 %95, ptr %12, align 8, !tbaa !13
  %96 = load i64, ptr %12, align 8, !tbaa !13
  %97 = sub i64 %96, 1
  store i64 %97, ptr %13, align 8, !tbaa !13
  %98 = load i8, ptr %6, align 1, !tbaa !5
  %99 = zext i8 %98 to i32
  %100 = icmp eq i32 %99, 4
  br i1 %100, label %101, label %106

101:                                              ; preds = %89
  %102 = load i64, ptr %12, align 8, !tbaa !13
  %103 = lshr i64 %102, 1
  %104 = load i64, ptr %11, align 8, !tbaa !13
  %105 = add i64 %104, %103
  store i64 %105, ptr %11, align 8, !tbaa !13
  br label %142

106:                                              ; preds = %89
  %107 = load i8, ptr %6, align 1, !tbaa !5
  %108 = zext i8 %107 to i32
  %109 = icmp eq i32 %108, 0
  br i1 %109, label %110, label %125

110:                                              ; preds = %106
  %111 = load i64, ptr %12, align 8, !tbaa !13
  %112 = lshr i64 %111, 1
  %113 = load i64, ptr %11, align 8, !tbaa !13
  %114 = add i64 %113, %112
  store i64 %114, ptr %11, align 8, !tbaa !13
  %115 = load i64, ptr %11, align 8, !tbaa !13
  %116 = load i64, ptr %13, align 8, !tbaa !13
  %117 = and i64 %115, %116
  %118 = icmp ne i64 %117, 0
  br i1 %118, label %124, label %119

119:                                              ; preds = %110
  %120 = load i64, ptr %12, align 8, !tbaa !13
  %121 = xor i64 %120, -1
  %122 = load i64, ptr %11, align 8, !tbaa !13
  %123 = and i64 %122, %121
  store i64 %123, ptr %11, align 8, !tbaa !13
  br label %124

124:                                              ; preds = %119, %110
  br label %141

125:                                              ; preds = %106
  %126 = load i8, ptr %6, align 1, !tbaa !5
  %127 = zext i8 %126 to i32
  %128 = load i64, ptr %11, align 8, !tbaa !13
  %129 = trunc i64 %128 to i16
  %130 = zext i16 %129 to i32
  %131 = ashr i32 %130, 15
  %132 = icmp ne i32 %131, 0
  %133 = zext i1 %132 to i64
  %134 = select i1 %132, i32 2, i32 3
  %135 = icmp eq i32 %127, %134
  br i1 %135, label %136, label %140

136:                                              ; preds = %125
  %137 = load i64, ptr %13, align 8, !tbaa !13
  %138 = load i64, ptr %11, align 8, !tbaa !13
  %139 = add i64 %138, %137
  store i64 %139, ptr %11, align 8, !tbaa !13
  br label %140

140:                                              ; preds = %136, %125
  br label %141

141:                                              ; preds = %140, %124
  br label %142

142:                                              ; preds = %141, %101
  %143 = load i64, ptr %13, align 8, !tbaa !13
  %144 = xor i64 %143, -1
  %145 = load i64, ptr %11, align 8, !tbaa !13
  %146 = and i64 %145, %144
  store i64 %146, ptr %11, align 8, !tbaa !13
  %147 = load i8, ptr %7, align 1, !tbaa !8, !range !15, !noundef !16
  %148 = trunc i8 %147 to i1
  br i1 %148, label %149, label %158

149:                                              ; preds = %142
  %150 = load i64, ptr %11, align 8, !tbaa !13
  %151 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !13
  %152 = icmp ne i64 %150, %151
  br i1 %152, label %153, label %158

153:                                              ; preds = %149
  %154 = load i8, ptr @softfloat_exceptionFlags, align 1, !tbaa !5
  %155 = zext i8 %154 to i32
  %156 = or i32 %155, 1
  %157 = trunc i32 %156 to i8
  store i8 %157, ptr @softfloat_exceptionFlags, align 1, !tbaa !5
  br label %158

158:                                              ; preds = %153, %149, %142
  br label %159

159:                                              ; preds = %158, %85, %72
  %160 = load i64, ptr %11, align 8, !tbaa !13
  %161 = trunc i64 %160 to i16
  store i16 %161, ptr %14, align 2, !tbaa !5
  call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr align 2 %4, ptr align 2 %14, i64 2, i1 false), !tbaa.struct !10
  store i32 1, ptr %15, align 4
  br label %162

162:                                              ; preds = %159, %88, %34
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 2, ptr %14) #4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %13) #4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %12) #4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %11) #4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 1, ptr %10) #4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %9) #4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 2, ptr %8) #4
  %163 = getelementptr inbounds %struct.float16_t, ptr %4, i32 0, i32 0
  %164 = load i16, ptr %163, align 2
  ret i16 %164
}

; 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 nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr noalias nocapture writeonly, ptr noalias nocapture readonly, i64, i1 immarg) #2

declare i64 @softfloat_propagateNaNF16UI(i64 noundef, i64 noundef) #3

; 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 = { nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #3 = { "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 #4 = { 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 = !{!"_Bool", !6, i64 0}
!10 = !{i64 0, i64 2, !11}
!11 = !{!12, !12, i64 0}
!12 = !{!"short", !6, i64 0}
!13 = !{!14, !14, i64 0}
!14 = !{!"long", !6, i64 0}
!15 = !{i8 0, i8 2}
!16 = !{}


; 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"

@softfloat_exceptionFlags = external local_unnamed_addr global i8, align 1

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local i16 @f16_roundToInt(i16 %0, i8 noundef zeroext %1, i1 noundef zeroext %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = zext i16 %0 to i64
  %5 = lshr i16 %0, 10
  %6 = and i16 %5, 31
  %7 = zext nneg i16 %6 to i64
  %8 = icmp ult i16 %6, 15
  br i1 %8, label %9, label %25

9:                                                ; preds = %3
  %.mask = and i16 %0, 32767
  %.not54 = icmp eq i16 %.mask, 0
  br i1 %.not54, label %60, label %10

10:                                               ; preds = %9
  br i1 %2, label %11, label %14

11:                                               ; preds = %10
  %12 = load i8, ptr @softfloat_exceptionFlags, align 1, !tbaa !5
  %13 = or i8 %12, 1
  store i8 %13, ptr @softfloat_exceptionFlags, align 1, !tbaa !5
  br label %14

14:                                               ; preds = %11, %10
  %15 = and i64 %4, 32768
  switch i8 %1, label %58 [
    i8 0, label %16
    i8 4, label %20
    i8 2, label %23
    i8 3, label %24
  ]

16:                                               ; preds = %14
  %17 = and i64 %4, 1023
  %18 = icmp ne i64 %17, 0
  %19 = icmp eq i16 %6, 14
  %or.cond = and i1 %18, %19
  br i1 %or.cond, label %21, label %58

20:                                               ; preds = %14
  %.old3 = icmp eq i16 %6, 14
  br i1 %.old3, label %21, label %58

21:                                               ; preds = %16, %20
  %22 = or disjoint i64 %15, 15360
  br label %58

23:                                               ; preds = %14
  %.not56 = icmp eq i64 %15, 0
  %spec.store.select = select i1 %.not56, i64 0, i64 48128
  br label %58

24:                                               ; preds = %14
  %.not55 = icmp eq i64 %15, 0
  %spec.store.select1 = select i1 %.not55, i64 15360, i64 32768
  br label %58

25:                                               ; preds = %3
  %26 = icmp ugt i16 %6, 24
  br i1 %26, label %27, label %32

27:                                               ; preds = %25
  %28 = icmp ne i16 %6, 31
  %29 = and i64 %4, 1023
  %.not53 = icmp eq i64 %29, 0
  %or.cond57 = or i1 %28, %.not53
  br i1 %or.cond57, label %60, label %30

30:                                               ; preds = %27
  %31 = tail call i64 @softfloat_propagateNaNF16UI(i64 noundef %4, i64 noundef 0) #2
  br label %58

32:                                               ; preds = %25
  %33 = sub nsw i64 25, %7
  %34 = and i64 %33, 4294967295
  %35 = shl nuw nsw i64 1, %34
  %36 = add nsw i64 %35, -1
  switch i8 %1, label %47 [
    i8 4, label %37
    i8 0, label %40
  ]

37:                                               ; preds = %32
  %38 = lshr i64 %35, 1
  %39 = add nuw nsw i64 %38, %4
  br label %52

40:                                               ; preds = %32
  %41 = lshr i64 %35, 1
  %42 = add nuw nsw i64 %41, %4
  %43 = and i64 %42, %36
  %.not51 = icmp eq i64 %43, 0
  br i1 %.not51, label %44, label %52

44:                                               ; preds = %40
  %45 = xor i64 %35, -1
  %46 = and i64 %42, %45
  br label %52

47:                                               ; preds = %32
  %48 = zext i8 %1 to i32
  %.not = icmp sgt i16 %0, -1
  %49 = select i1 %.not, i32 3, i32 2
  %50 = icmp eq i32 %49, %48
  %51 = select i1 %50, i64 %36, i64 0
  %spec.select = add nuw nsw i64 %51, %4
  br label %52

52:                                               ; preds = %47, %44, %40, %37
  %.0 = phi i64 [ %39, %37 ], [ %42, %40 ], [ %46, %44 ], [ %spec.select, %47 ]
  %53 = sub nsw i64 0, %35
  %54 = and i64 %.0, %53
  %.not52 = icmp ne i64 %54, %4
  %or.cond59.not = select i1 %2, i1 %.not52, i1 false
  br i1 %or.cond59.not, label %55, label %58

55:                                               ; preds = %52
  %56 = load i8, ptr @softfloat_exceptionFlags, align 1, !tbaa !5
  %57 = or i8 %56, 1
  store i8 %57, ptr @softfloat_exceptionFlags, align 1, !tbaa !5
  br label %58

58:                                               ; preds = %52, %55, %14, %23, %24, %16, %21, %20, %30
  %.1 = phi i64 [ %15, %14 ], [ %spec.store.select1, %24 ], [ %spec.store.select, %23 ], [ %22, %21 ], [ %15, %20 ], [ %15, %16 ], [ %31, %30 ], [ %54, %55 ], [ %54, %52 ]
  %59 = trunc i64 %.1 to i16
  br label %60

60:                                               ; preds = %27, %9, %58
  %.sroa.045.0 = phi i16 [ %59, %58 ], [ %0, %9 ], [ %0, %27 ]
  ret i16 %.sroa.045.0
}

declare i64 @softfloat_propagateNaNF16UI(i64 noundef, i64 noundef) local_unnamed_addr #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 = { "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 = !{!"omnipotent char", !7, i64 0}
!7 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass