; LLVM IR from bqi343/cp-notebook :: Contests/USACO Solutions/2016-17/Open 2017/Silver/17 Open S3.ll (Z3runii)

; 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"

@grid = external dso_local global [20 x [20 x i8]], align 16
@comp = external dso_local global [20 x [20 x i32]], align 16
@temp = external dso_local global i32, align 4
@x1 = external dso_local global i32, align 4
@x2 = external dso_local global i32, align 4
@y11 = external dso_local global i32, align 4
@y2 = external dso_local global i32, align 4
@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 @_Z3runii(i32 noundef %0, i32 noundef %1) #0 {
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %8 = load i32, ptr @temp, align 4, !tbaa !5
  %9 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %10 = sext i32 %9 to i64
  %11 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i32]], ptr @comp, i64 0, i64 %10
  %12 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %13 = sext i32 %12 to i64
  %14 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr %11, i64 0, i64 %13
  store i32 %8, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #2
  store i32 0, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  br label %15

15:                                               ; preds = %79, %2
  %16 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %17 = icmp slt i32 %16, 4
  br i1 %17, label %19, label %18

18:                                               ; preds = %15
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #2
  br label %82

19:                                               ; preds = %15
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  %20 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %21 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %22 = sext i32 %21 to i64
  %23 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr @xdir, i64 0, i64 %22
  %24 = load i32, ptr %23, align 4, !tbaa !5
  %25 = add nsw i32 %20, %24
  store i32 %25, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  %26 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %27 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %28 = sext i32 %27 to i64
  %29 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr @ydir, i64 0, i64 %28
  %30 = load i32, ptr %29, align 4, !tbaa !5
  %31 = add nsw i32 %26, %30
  store i32 %31, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %32 = load i32, ptr @x1, align 4, !tbaa !5
  %33 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %34 = icmp sle i32 %32, %33
  br i1 %34, label %35, label %78

35:                                               ; preds = %19
  %36 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %37 = load i32, ptr @x2, align 4, !tbaa !5
  %38 = icmp sle i32 %36, %37
  br i1 %38, label %39, label %78

39:                                               ; preds = %35
  %40 = load i32, ptr @y11, align 4, !tbaa !5
  %41 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %42 = icmp sle i32 %40, %41
  br i1 %42, label %43, label %78

43:                                               ; preds = %39
  %44 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %45 = load i32, ptr @y2, align 4, !tbaa !5
  %46 = icmp sle i32 %44, %45
  br i1 %46, label %47, label %78

47:                                               ; preds = %43
  %48 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %49 = sext i32 %48 to i64
  %50 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i32]], ptr @comp, i64 0, i64 %49
  %51 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %52 = sext i32 %51 to i64
  %53 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr %50, i64 0, i64 %52
  %54 = load i32, ptr %53, align 4, !tbaa !5
  %55 = icmp eq i32 %54, 0
  br i1 %55, label %56, label %77

56:                                               ; preds = %47
  %57 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %58 = sext i32 %57 to i64
  %59 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i8]], ptr @grid, i64 0, i64 %58
  %60 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %61 = sext i32 %60 to i64
  %62 = getelementptr inbounds [20 x i8], ptr %59, i64 0, i64 %61
  %63 = load i8, ptr %62, align 1, !tbaa !9
  %64 = sext i8 %63 to i32
  %65 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %66 = sext i32 %65 to i64
  %67 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i8]], ptr @grid, i64 0, i64 %66
  %68 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %69 = sext i32 %68 to i64
  %70 = getelementptr inbounds [20 x i8], ptr %67, i64 0, i64 %69
  %71 = load i8, ptr %70, align 1, !tbaa !9
  %72 = sext i8 %71 to i32
  %73 = icmp eq i32 %64, %72
  br i1 %73, label %74, label %77

74:                                               ; preds = %56
  %75 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %76 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  call void @_Z3runii(i32 noundef %75, i32 noundef %76)
  br label %77

77:                                               ; preds = %74, %56, %47
  br label %78

78:                                               ; preds = %77, %43, %39, %35, %19
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  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 %15, !llvm.loop !10

82:                                               ; preds = %18
  %83 = load i32, ptr @temp, align 4, !tbaa !5
  %84 = add nsw i32 %83, 1
  store i32 %84, ptr @temp, align 4, !tbaa !5
  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 = !{!7, !7, i64 0}
!10 = distinct !{!10, !11}
!11 = !{!"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"

@grid = external dso_local local_unnamed_addr global [20 x [20 x i8]], align 16
@comp = external dso_local local_unnamed_addr global [20 x [20 x i32]], align 16
@temp = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@x1 = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@x2 = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@y11 = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@y2 = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@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 @_Z3runii(i32 noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = load i32, ptr @temp, align 4, !tbaa !5
  %4 = sext i32 %0 to i64
  %5 = sext i32 %1 to i64
  %6 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i32]], ptr @comp, i64 0, i64 %4, i64 %5
  store i32 %3, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %7 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i8]], ptr @grid, i64 0, i64 %4, i64 %5
  %8 = load i32, ptr @xdir, align 16, !tbaa !5
  %9 = add nsw i32 %8, %0
  %10 = load i32, ptr @ydir, align 16, !tbaa !5
  %11 = add nsw i32 %10, %1
  %12 = load i32, ptr @x1, align 4, !tbaa !5
  %.not = icmp sgt i32 %12, %9
  %13 = load i32, ptr @x2, align 4
  %.not22 = icmp sgt i32 %9, %13
  %or.cond = select i1 %.not, i1 true, i1 %.not22
  %14 = load i32, ptr @y11, align 4
  %.not23 = icmp sgt i32 %14, %11
  %or.cond25 = select i1 %or.cond, i1 true, i1 %.not23
  %15 = load i32, ptr @y2, align 4
  %.not24 = icmp sgt i32 %11, %15
  %or.cond26 = select i1 %or.cond25, i1 true, i1 %.not24
  br i1 %or.cond26, label %28, label %16

16:                                               ; preds = %2
  %17 = sext i32 %9 to i64
  %18 = sext i32 %11 to i64
  %19 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i32]], ptr @comp, i64 0, i64 %17, i64 %18
  %20 = load i32, ptr %19, align 4, !tbaa !5
  %21 = icmp eq i32 %20, 0
  br i1 %21, label %22, label %28

22:                                               ; preds = %16
  %23 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i8]], ptr @grid, i64 0, i64 %17, i64 %18
  %24 = load i8, ptr %23, align 1, !tbaa !9
  %25 = load i8, ptr %7, align 1, !tbaa !9
  %26 = icmp eq i8 %24, %25
  br i1 %26, label %27, label %28

27:                                               ; preds = %22
  tail call void @_Z3runii(i32 noundef %9, i32 noundef %11)
  %.pre = load i32, ptr @x1, align 4, !tbaa !5
  %.pre29 = load i32, ptr @x2, align 4
  %.pre30 = load i32, ptr @y11, align 4
  %.pre31 = load i32, ptr @y2, align 4
  br label %28

28:                                               ; preds = %16, %22, %27, %2
  %29 = phi i32 [ %15, %16 ], [ %15, %22 ], [ %.pre31, %27 ], [ %15, %2 ]
  %30 = phi i32 [ %14, %16 ], [ %14, %22 ], [ %.pre30, %27 ], [ %14, %2 ]
  %31 = phi i32 [ %13, %16 ], [ %13, %22 ], [ %.pre29, %27 ], [ %13, %2 ]
  %32 = phi i32 [ %12, %16 ], [ %12, %22 ], [ %.pre, %27 ], [ %12, %2 ]
  %33 = load i32, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @xdir, i64 4), align 4, !tbaa !5
  %34 = add nsw i32 %33, %0
  %35 = load i32, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @ydir, i64 4), align 4, !tbaa !5
  %36 = add nsw i32 %35, %1
  %.not.1 = icmp sgt i32 %32, %34
  %.not22.1 = icmp sgt i32 %34, %31
  %or.cond.1 = select i1 %.not.1, i1 true, i1 %.not22.1
  %.not23.1 = icmp sgt i32 %30, %36
  %or.cond25.1 = select i1 %or.cond.1, i1 true, i1 %.not23.1
  %.not24.1 = icmp sgt i32 %36, %29
  %or.cond26.1 = select i1 %or.cond25.1, i1 true, i1 %.not24.1
  br i1 %or.cond26.1, label %49, label %37

37:                                               ; preds = %28
  %38 = sext i32 %34 to i64
  %39 = sext i32 %36 to i64
  %40 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i32]], ptr @comp, i64 0, i64 %38, i64 %39
  %41 = load i32, ptr %40, align 4, !tbaa !5
  %42 = icmp eq i32 %41, 0
  br i1 %42, label %43, label %49

43:                                               ; preds = %37
  %44 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i8]], ptr @grid, i64 0, i64 %38, i64 %39
  %45 = load i8, ptr %44, align 1, !tbaa !9
  %46 = load i8, ptr %7, align 1, !tbaa !9
  %47 = icmp eq i8 %45, %46
  br i1 %47, label %48, label %49

48:                                               ; preds = %43
  tail call void @_Z3runii(i32 noundef %34, i32 noundef %36)
  %.pre32 = load i32, ptr @x1, align 4, !tbaa !5
  %.pre33 = load i32, ptr @x2, align 4
  %.pre34 = load i32, ptr @y11, align 4
  %.pre35 = load i32, ptr @y2, align 4
  br label %49

49:                                               ; preds = %48, %43, %37, %28
  %50 = phi i32 [ %.pre35, %48 ], [ %29, %43 ], [ %29, %37 ], [ %29, %28 ]
  %51 = phi i32 [ %.pre34, %48 ], [ %30, %43 ], [ %30, %37 ], [ %30, %28 ]
  %52 = phi i32 [ %.pre33, %48 ], [ %31, %43 ], [ %31, %37 ], [ %31, %28 ]
  %53 = phi i32 [ %.pre32, %48 ], [ %32, %43 ], [ %32, %37 ], [ %32, %28 ]
  %54 = load i32, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @xdir, i64 8), align 8, !tbaa !5
  %55 = add nsw i32 %54, %0
  %56 = load i32, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @ydir, i64 8), align 8, !tbaa !5
  %57 = add nsw i32 %56, %1
  %.not.2 = icmp sgt i32 %53, %55
  %.not22.2 = icmp sgt i32 %55, %52
  %or.cond.2 = select i1 %.not.2, i1 true, i1 %.not22.2
  %.not23.2 = icmp sgt i32 %51, %57
  %or.cond25.2 = select i1 %or.cond.2, i1 true, i1 %.not23.2
  %.not24.2 = icmp sgt i32 %57, %50
  %or.cond26.2 = select i1 %or.cond25.2, i1 true, i1 %.not24.2
  br i1 %or.cond26.2, label %70, label %58

58:                                               ; preds = %49
  %59 = sext i32 %55 to i64
  %60 = sext i32 %57 to i64
  %61 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i32]], ptr @comp, i64 0, i64 %59, i64 %60
  %62 = load i32, ptr %61, align 4, !tbaa !5
  %63 = icmp eq i32 %62, 0
  br i1 %63, label %64, label %70

64:                                               ; preds = %58
  %65 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i8]], ptr @grid, i64 0, i64 %59, i64 %60
  %66 = load i8, ptr %65, align 1, !tbaa !9
  %67 = load i8, ptr %7, align 1, !tbaa !9
  %68 = icmp eq i8 %66, %67
  br i1 %68, label %69, label %70

69:                                               ; preds = %64
  tail call void @_Z3runii(i32 noundef %55, i32 noundef %57)
  %.pre36 = load i32, ptr @x1, align 4, !tbaa !5
  %.pre37 = load i32, ptr @x2, align 4
  %.pre38 = load i32, ptr @y11, align 4
  %.pre39 = load i32, ptr @y2, align 4
  br label %70

70:                                               ; preds = %69, %64, %58, %49
  %71 = phi i32 [ %.pre39, %69 ], [ %50, %64 ], [ %50, %58 ], [ %50, %49 ]
  %72 = phi i32 [ %.pre38, %69 ], [ %51, %64 ], [ %51, %58 ], [ %51, %49 ]
  %73 = phi i32 [ %.pre37, %69 ], [ %52, %64 ], [ %52, %58 ], [ %52, %49 ]
  %74 = phi i32 [ %.pre36, %69 ], [ %53, %64 ], [ %53, %58 ], [ %53, %49 ]
  %75 = load i32, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @xdir, i64 12), align 4, !tbaa !5
  %76 = add nsw i32 %75, %0
  %77 = load i32, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @ydir, i64 12), align 4, !tbaa !5
  %78 = add nsw i32 %77, %1
  %.not.3 = icmp sgt i32 %74, %76
  %.not22.3 = icmp sgt i32 %76, %73
  %or.cond.3 = select i1 %.not.3, i1 true, i1 %.not22.3
  %.not23.3 = icmp sgt i32 %72, %78
  %or.cond25.3 = select i1 %or.cond.3, i1 true, i1 %.not23.3
  %.not24.3 = icmp sgt i32 %78, %71
  %or.cond26.3 = select i1 %or.cond25.3, i1 true, i1 %.not24.3
  br i1 %or.cond26.3, label %91, label %79

79:                                               ; preds = %70
  %80 = sext i32 %76 to i64
  %81 = sext i32 %78 to i64
  %82 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i32]], ptr @comp, i64 0, i64 %80, i64 %81
  %83 = load i32, ptr %82, align 4, !tbaa !5
  %84 = icmp eq i32 %83, 0
  br i1 %84, label %85, label %91

85:                                               ; preds = %79
  %86 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i8]], ptr @grid, i64 0, i64 %80, i64 %81
  %87 = load i8, ptr %86, align 1, !tbaa !9
  %88 = load i8, ptr %7, align 1, !tbaa !9
  %89 = icmp eq i8 %87, %88
  br i1 %89, label %90, label %91

90:                                               ; preds = %85
  tail call void @_Z3runii(i32 noundef %76, i32 noundef %78)
  br label %91

91:                                               ; preds = %90, %85, %79, %70
  %92 = load i32, ptr @temp, align 4, !tbaa !5
  %93 = add nsw i32 %92, 1
  store i32 %93, ptr @temp, align 4, !tbaa !5
  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 = !{!7, !7, i64 0}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IndVarSimplifyPass,InferAlignmentPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,LICMPass,LoopRotatePass,PostOrderFunctionAttrsPass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass