; LLVM IR from gem5/gem5 :: ext/softfloat (s_remStepMBy32)

; 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_remStepMBy32(i8 noundef zeroext %0, ptr noundef %1, i8 noundef zeroext %2, ptr noundef %3, i32 noundef %4, ptr noundef %5) #0 {
  %7 = alloca i8, align 1
  %8 = alloca ptr, align 8
  %9 = alloca i8, align 1
  %10 = alloca ptr, align 8
  %11 = alloca i32, align 4
  %12 = alloca ptr, align 8
  %13 = alloca i32, align 4
  %14 = alloca i32, align 4
  %15 = alloca i64, align 8
  %16 = alloca i32, align 4
  %17 = alloca i32, align 4
  %18 = alloca i32, align 4
  %19 = alloca i8, align 1
  %20 = alloca i8, align 1
  store i8 %0, ptr %7, align 1, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %8, align 8, !tbaa !8
  store i8 %2, ptr %9, align 1, !tbaa !5
  store ptr %3, ptr %10, align 8, !tbaa !8
  store i32 %4, ptr %11, align 4, !tbaa !10
  store ptr %5, ptr %12, align 8, !tbaa !8
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %13) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %14) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %15) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %16) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %17) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %18) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 1, ptr %19) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 1, ptr %20) #2
  store i32 0, ptr %13, align 4, !tbaa !10
  %21 = load i8, ptr %7, align 1, !tbaa !5
  %22 = zext i8 %21 to i32
  %23 = sub nsw i32 %22, 1
  store i32 %23, ptr %14, align 4, !tbaa !10
  %24 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !8
  %25 = load i32, ptr %13, 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
  %29 = zext i32 %28 to i64
  %30 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !10
  %31 = zext i32 %30 to i64
  %32 = mul i64 %29, %31
  store i64 %32, ptr %15, align 8, !tbaa !12
  %33 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !8
  %34 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !10
  %35 = zext i32 %34 to i64
  %36 = getelementptr inbounds i32, ptr %33, i64 %35
  %37 = load i32, ptr %36, align 4, !tbaa !10
  store i32 %37, ptr %16, align 4, !tbaa !10
  %38 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !10
  %39 = load i8, ptr %9, align 1, !tbaa !5
  %40 = zext i8 %39 to i32
  %41 = shl i32 %38, %40
  store i32 %41, ptr %17, align 4, !tbaa !10
  %42 = load i64, ptr %15, align 8, !tbaa !12
  %43 = trunc i64 %42 to i32
  store i32 %43, ptr %18, align 4, !tbaa !10
  %44 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !10
  %45 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !10
  %46 = sub i32 %44, %45
  %47 = load ptr, ptr %12, align 8, !tbaa !8
  %48 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !10
  %49 = zext i32 %48 to i64
  %50 = getelementptr inbounds i32, ptr %47, i64 %49
  store i32 %46, ptr %50, align 4, !tbaa !10
  %51 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !10
  %52 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !10
  %53 = icmp ne i32 %51, %52
  br i1 %53, label %54, label %129

54:                                               ; preds = %6
  %55 = load i8, ptr %9, align 1, !tbaa !5
  %56 = zext i8 %55 to i32
  %57 = sub nsw i32 0, %56
  %58 = trunc i32 %57 to i8
  store i8 %58, ptr %19, align 1, !tbaa !5
  %59 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !10
  %60 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !10
  %61 = icmp ult i32 %59, %60
  %62 = zext i1 %61 to i32
  %63 = trunc i32 %62 to i8
  store i8 %63, ptr %20, align 1, !tbaa !5
  br label %64

64:                                               ; preds = %125, %54
  %65 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !10
  %66 = load i8, ptr %19, align 1, !tbaa !5
  %67 = zext i8 %66 to i32
  %68 = and i32 %67, 31
  %69 = lshr i32 %65, %68
  store i32 %69, ptr %17, align 4, !tbaa !10
  %70 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !10
  %71 = add i32 %70, 1
  store i32 %71, ptr %13, align 4, !tbaa !10
  %72 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !8
  %73 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !10
  %74 = zext i32 %73 to i64
  %75 = getelementptr inbounds i32, ptr %72, i64 %74
  %76 = load i32, ptr %75, align 4, !tbaa !10
  %77 = zext i32 %76 to i64
  %78 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !10
  %79 = zext i32 %78 to i64
  %80 = mul i64 %77, %79
  %81 = load i64, ptr %15, align 8, !tbaa !12
  %82 = lshr i64 %81, 32
  %83 = add i64 %80, %82
  store i64 %83, ptr %15, align 8, !tbaa !12
  %84 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !8
  %85 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !10
  %86 = zext i32 %85 to i64
  %87 = getelementptr inbounds i32, ptr %84, i64 %86
  %88 = load i32, ptr %87, align 4, !tbaa !10
  store i32 %88, ptr %16, align 4, !tbaa !10
  %89 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !10
  %90 = load i8, ptr %9, align 1, !tbaa !5
  %91 = zext i8 %90 to i32
  %92 = shl i32 %89, %91
  %93 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !10
  %94 = or i32 %93, %92
  store i32 %94, ptr %17, align 4, !tbaa !10
  %95 = load i64, ptr %15, align 8, !tbaa !12
  %96 = trunc i64 %95 to i32
  store i32 %96, ptr %18, align 4, !tbaa !10
  %97 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !10
  %98 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !10
  %99 = sub i32 %97, %98
  %100 = load i8, ptr %20, align 1, !tbaa !5
  %101 = zext i8 %100 to i32
  %102 = sub i32 %99, %101
  %103 = load ptr, ptr %12, align 8, !tbaa !8
  %104 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !10
  %105 = zext i32 %104 to i64
  %106 = getelementptr inbounds i32, ptr %103, i64 %105
  store i32 %102, ptr %106, align 4, !tbaa !10
  %107 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !10
  %108 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !10
  %109 = icmp eq i32 %107, %108
  br i1 %109, label %110, label %111

110:                                              ; preds = %64
  br label %128

111:                                              ; preds = %64
  %112 = load i8, ptr %20, align 1, !tbaa !5
  %113 = zext i8 %112 to i32
  %114 = icmp ne i32 %113, 0
  br i1 %114, label %115, label %120

115:                                              ; preds = %111
  %116 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !10
  %117 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !10
  %118 = icmp ule i32 %116, %117
  %119 = zext i1 %118 to i32
  br label %125

120:                                              ; preds = %111
  %121 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !10
  %122 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !10
  %123 = icmp ult i32 %121, %122
  %124 = zext i1 %123 to i32
  br label %125

125:                                              ; preds = %120, %115
  %126 = phi i32 [ %119, %115 ], [ %124, %120 ]
  %127 = trunc i32 %126 to i8
  store i8 %127, ptr %20, align 1, !tbaa !5
  br label %64

128:                                              ; preds = %110
  br label %129

129:                                              ; preds = %128, %6
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 1, ptr %20) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 1, ptr %19) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %18) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %17) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %16) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %15) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %14) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %13) #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}
!12 = !{!13, !13, i64 0}
!13 = !{!"long", !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_remStepMBy32(i8 noundef zeroext %0, ptr nocapture noundef readonly %1, i8 noundef zeroext %2, ptr nocapture noundef readonly %3, i32 noundef %4, ptr nocapture noundef writeonly %5) local_unnamed_addr #0 {
  %7 = zext i8 %0 to i32
  %8 = add nsw i32 %7, -1
  %9 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %10 = zext i32 %9 to i64
  %11 = zext i32 %4 to i64
  %12 = mul nuw i64 %10, %11
  %13 = load i32, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %14 = zext i8 %2 to i32
  %15 = shl i32 %13, %14
  %16 = trunc i64 %12 to i32
  %17 = sub i32 %15, %16
  store i32 %17, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %.not = icmp eq i32 %8, 0
  br i1 %.not, label %.loopexit, label %18

18:                                               ; preds = %6
  %19 = sub i8 0, %2
  %20 = icmp ult i32 %15, %16
  %21 = and i8 %19, 31
  %22 = zext nneg i8 %21 to i32
  %23 = zext i32 %8 to i64
  %.0.neg4950 = sext i1 %20 to i32
  %24 = lshr i32 %13, %22
  %25 = getelementptr inbounds i8, ptr %3, i64 4
  %26 = load i32, ptr %25, align 4, !tbaa !5
  %27 = zext i32 %26 to i64
  %28 = mul nuw i64 %27, %11
  %29 = lshr i64 %12, 32
  %30 = add nuw i64 %28, %29
  %31 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 4
  %32 = load i32, ptr %31, align 4, !tbaa !5
  %33 = shl i32 %32, %14
  %34 = or i32 %33, %24
  %35 = trunc i64 %30 to i32
  %.neg4851 = add i32 %34, %.0.neg4950
  %36 = sub i32 %.neg4851, %35
  %37 = getelementptr inbounds i8, ptr %5, i64 4
  store i32 %36, ptr %37, align 4, !tbaa !5
  %38 = icmp eq i32 %8, 1
  br i1 %38, label %.loopexit, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %18, %.lr.ph
  %39 = phi i32 [ %56, %.lr.ph ], [ %35, %18 ]
  %40 = phi i32 [ %55, %.lr.ph ], [ %34, %18 ]
  %41 = phi i32 [ %53, %.lr.ph ], [ %32, %18 ]
  %42 = phi i64 [ %51, %.lr.ph ], [ %30, %18 ]
  %indvars.iv.next53 = phi i64 [ %indvars.iv.next, %.lr.ph ], [ 1, %18 ]
  %.0.in52 = phi i1 [ %.in, %.lr.ph ], [ %20, %18 ]
  %43 = icmp ule i32 %40, %39
  %44 = icmp ult i32 %40, %39
  %.in = select i1 %.0.in52, i1 %43, i1 %44
  %.0.neg49 = sext i1 %.in to i32
  %45 = lshr i32 %41, %22
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv.next53, 1
  %46 = getelementptr inbounds i32, ptr %3, i64 %indvars.iv.next
  %47 = load i32, ptr %46, align 4, !tbaa !5
  %48 = zext i32 %47 to i64
  %49 = mul nuw i64 %48, %11
  %50 = lshr i64 %42, 32
  %51 = add nuw i64 %49, %50
  %52 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %indvars.iv.next
  %53 = load i32, ptr %52, align 4, !tbaa !5
  %54 = shl i32 %53, %14
  %55 = or i32 %54, %45
  %56 = trunc i64 %51 to i32
  %.neg48 = add i32 %55, %.0.neg49
  %57 = sub i32 %.neg48, %56
  %58 = getelementptr inbounds i32, ptr %5, i64 %indvars.iv.next
  store i32 %57, ptr %58, align 4, !tbaa !5
  %59 = icmp eq i64 %indvars.iv.next, %23
  br i1 %59, label %.loopexit, label %.lr.ph

.loopexit:                                        ; preds = %.lr.ph, %18, %6
  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: EarlyCSEPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,JumpThreadingPass,LICMPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass