; LLVM IR from bqi343/cp-notebook :: Contests/USACO Solutions/2016-17/Feb 2017/Silver/17 Feb S3.ll (Z4fillii)

; 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"

@N = external dso_local global i32, align 4
@cur = external dso_local global i32, align 4
@adj = external dso_local global [100 x [100 x [4 x i8]]], align 16
@is = external dso_local global [100 x [100 x i8]], align 16
@visit = external dso_local global [100 x [100 x i8]], align 16
@xdir = external dso_local global [4 x i32], align 16
@ydir = external dso_local global [4 x i32], align 16

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local void @_Z4fillii(i32 noundef %0, i32 noundef %1) #0 {
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %6 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %7 = load i32, ptr @N, align 4, !tbaa !5
  %8 = icmp sge i32 %6, %7
  br i1 %8, label %19, label %9

9:                                                ; preds = %2
  %10 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %11 = icmp slt i32 %10, 0
  br i1 %11, label %19, label %12

12:                                               ; preds = %9
  %13 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %14 = load i32, ptr @N, align 4, !tbaa !5
  %15 = icmp sge i32 %13, %14
  br i1 %15, label %19, label %16

16:                                               ; preds = %12
  %17 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %18 = icmp slt i32 %17, 0
  br i1 %18, label %19, label %20

19:                                               ; preds = %16, %12, %9, %2
  br label %82

20:                                               ; preds = %16
  %21 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %22 = sext i32 %21 to i64
  %23 = getelementptr inbounds [100 x [100 x i8]], ptr @visit, i64 0, i64 %22
  %24 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %25 = sext i32 %24 to i64
  %26 = getelementptr inbounds [100 x i8], ptr %23, i64 0, i64 %25
  %27 = load i8, ptr %26, align 1, !tbaa !9, !range !11, !noundef !12
  %28 = trunc i8 %27 to i1
  br i1 %28, label %29, label %30

29:                                               ; preds = %20
  br label %82

30:                                               ; preds = %20
  %31 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %32 = sext i32 %31 to i64
  %33 = getelementptr inbounds [100 x [100 x i8]], ptr @is, i64 0, i64 %32
  %34 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %35 = sext i32 %34 to i64
  %36 = getelementptr inbounds [100 x i8], ptr %33, i64 0, i64 %35
  %37 = load i8, ptr %36, align 1, !tbaa !9, !range !11, !noundef !12
  %38 = trunc i8 %37 to i1
  br i1 %38, label %39, label %42

39:                                               ; preds = %30
  %40 = load i32, ptr @cur, align 4, !tbaa !5
  %41 = add nsw i32 %40, 1
  store i32 %41, ptr @cur, align 4, !tbaa !5
  br label %42

42:                                               ; preds = %39, %30
  %43 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %44 = sext i32 %43 to i64
  %45 = getelementptr inbounds [100 x [100 x i8]], ptr @visit, i64 0, i64 %44
  %46 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %47 = sext i32 %46 to i64
  %48 = getelementptr inbounds [100 x i8], ptr %45, i64 0, i64 %47
  store i8 1, ptr %48, align 1, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #2
  store i32 0, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  br label %49

49:                                               ; preds = %79, %42
  %50 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %51 = icmp slt i32 %50, 4
  br i1 %51, label %53, label %52

52:                                               ; preds = %49
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #2
  br label %82

53:                                               ; preds = %49
  %54 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %55 = sext i32 %54 to i64
  %56 = getelementptr inbounds [100 x [100 x [4 x i8]]], ptr @adj, i64 0, i64 %55
  %57 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %58 = sext i32 %57 to i64
  %59 = getelementptr inbounds [100 x [4 x i8]], ptr %56, i64 0, i64 %58
  %60 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %61 = sext i32 %60 to i64
  %62 = getelementptr inbounds [4 x i8], ptr %59, i64 0, i64 %61
  %63 = load i8, ptr %62, align 1, !tbaa !9, !range !11, !noundef !12
  %64 = trunc i8 %63 to i1
  br i1 %64, label %78, label %65

65:                                               ; preds = %53
  %66 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %67 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %68 = sext i32 %67 to i64
  %69 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr @xdir, i64 0, i64 %68
  %70 = load i32, ptr %69, align 4, !tbaa !5
  %71 = add nsw i32 %66, %70
  %72 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %73 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %74 = sext i32 %73 to i64
  %75 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr @ydir, i64 0, i64 %74
  %76 = load i32, ptr %75, align 4, !tbaa !5
  %77 = add nsw i32 %72, %76
  call void @_Z4fillii(i32 noundef %71, i32 noundef %77)
  br label %78

78:                                               ; preds = %65, %53
  br label %79

79:                                               ; preds = %78
  %80 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %81 = add nsw i32 %80, 1
  store i32 %81, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  br label %49, !llvm.loop !13

82:                                               ; preds = %52, %29, %19
  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 = { mustprogress 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 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"bool", !7, i64 0}
!11 = !{i8 0, i8 2}
!12 = !{}
!13 = distinct !{!13, !14}
!14 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


; 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"

@N = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@cur = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@adj = external dso_local local_unnamed_addr global [100 x [100 x [4 x i8]]], align 16
@is = external dso_local local_unnamed_addr global [100 x [100 x i8]], align 16
@visit = external dso_local local_unnamed_addr global [100 x [100 x i8]], align 16
@xdir = external dso_local local_unnamed_addr global [4 x i32], align 16
@ydir = external dso_local local_unnamed_addr global [4 x i32], align 16

; Function Attrs: mustprogress nofree nosync nounwind memory(readwrite, argmem: none, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local void @_Z4fillii(i32 noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  br label %tailrecurse

tailrecurse:                                      ; preds = %53, %2
  %.tr = phi i32 [ %0, %2 ], [ %55, %53 ]
  %.tr27 = phi i32 [ %1, %2 ], [ %57, %53 ]
  %3 = load i32, ptr @N, align 4, !tbaa !5
  %4 = icmp sle i32 %3, %.tr
  %5 = icmp slt i32 %.tr, 0
  %or.cond = or i1 %5, %4
  br i1 %or.cond, label %.loopexit, label %6

6:                                                ; preds = %tailrecurse
  %7 = icmp sle i32 %3, %.tr27
  %8 = icmp slt i32 %.tr27, 0
  %or.cond3 = or i1 %8, %7
  br i1 %or.cond3, label %.loopexit, label %9

9:                                                ; preds = %6
  %10 = zext nneg i32 %.tr to i64
  %11 = zext nneg i32 %.tr27 to i64
  %12 = getelementptr inbounds [100 x [100 x i8]], ptr @visit, i64 0, i64 %10, i64 %11
  %13 = load i8, ptr %12, align 1, !tbaa !9, !range !11, !noundef !12
  %14 = trunc nuw i8 %13 to i1
  br i1 %14, label %.loopexit, label %15

15:                                               ; preds = %9
  %16 = getelementptr inbounds [100 x [100 x i8]], ptr @is, i64 0, i64 %10, i64 %11
  %17 = load i8, ptr %16, align 1, !tbaa !9, !range !11, !noundef !12
  %18 = trunc nuw i8 %17 to i1
  br i1 %18, label %19, label %22

19:                                               ; preds = %15
  %20 = load i32, ptr @cur, align 4, !tbaa !5
  %21 = add nsw i32 %20, 1
  store i32 %21, ptr @cur, align 4, !tbaa !5
  br label %22

22:                                               ; preds = %19, %15
  store i8 1, ptr %12, align 1, !tbaa !9
  %23 = getelementptr inbounds [100 x [100 x [4 x i8]]], ptr @adj, i64 0, i64 %10, i64 %11, i64 0
  %24 = load i8, ptr %23, align 4, !tbaa !9, !range !11, !noundef !12
  %25 = trunc nuw i8 %24 to i1
  br i1 %25, label %31, label %26

26:                                               ; preds = %22
  %27 = load i32, ptr @xdir, align 16, !tbaa !5
  %28 = add nsw i32 %27, %.tr
  %29 = load i32, ptr @ydir, align 16, !tbaa !5
  %30 = add nsw i32 %29, %.tr27
  tail call void @_Z4fillii(i32 noundef %28, i32 noundef %30)
  br label %31

31:                                               ; preds = %22, %26
  %32 = getelementptr inbounds [100 x [100 x [4 x i8]]], ptr @adj, i64 0, i64 %10, i64 %11, i64 1
  %33 = load i8, ptr %32, align 1, !tbaa !9, !range !11, !noundef !12
  %34 = trunc nuw i8 %33 to i1
  br i1 %34, label %40, label %35

35:                                               ; preds = %31
  %36 = load i32, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @xdir, i64 4), align 4, !tbaa !5
  %37 = add nsw i32 %36, %.tr
  %38 = load i32, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @ydir, i64 4), align 4, !tbaa !5
  %39 = add nsw i32 %38, %.tr27
  tail call void @_Z4fillii(i32 noundef %37, i32 noundef %39)
  br label %40

40:                                               ; preds = %35, %31
  %41 = getelementptr inbounds [100 x [100 x [4 x i8]]], ptr @adj, i64 0, i64 %10, i64 %11, i64 2
  %42 = load i8, ptr %41, align 2, !tbaa !9, !range !11, !noundef !12
  %43 = trunc nuw i8 %42 to i1
  br i1 %43, label %49, label %44

44:                                               ; preds = %40
  %45 = load i32, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @xdir, i64 8), align 8, !tbaa !5
  %46 = add nsw i32 %45, %.tr
  %47 = load i32, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @ydir, i64 8), align 8, !tbaa !5
  %48 = add nsw i32 %47, %.tr27
  tail call void @_Z4fillii(i32 noundef %46, i32 noundef %48)
  br label %49

49:                                               ; preds = %44, %40
  %50 = getelementptr inbounds [100 x [100 x [4 x i8]]], ptr @adj, i64 0, i64 %10, i64 %11, i64 3
  %51 = load i8, ptr %50, align 1, !tbaa !9, !range !11, !noundef !12
  %52 = trunc nuw i8 %51 to i1
  br i1 %52, label %.loopexit, label %53

53:                                               ; preds = %49
  %54 = load i32, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @xdir, i64 12), align 4, !tbaa !5
  %55 = add nsw i32 %54, %.tr
  %56 = load i32, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @ydir, i64 12), align 4, !tbaa !5
  %57 = add nsw i32 %56, %.tr27
  br label %tailrecurse

.loopexit:                                        ; preds = %49, %9, %tailrecurse, %6
  ret void
}

attributes #0 = { mustprogress nofree nosync nounwind memory(readwrite, argmem: none, 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++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"bool", !7, i64 0}
!11 = !{i8 0, i8 2}
!12 = !{}


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