; LLVM IR from bqi343/cp-notebook :: Contests/USACO Training/Ch 6/6.4 wissqu.ll (Z4posiiii)

; 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"

@cur = external dso_local global [4 x [4 x i32]], align 16
@done = external dso_local global [4 x [4 x i8]], align 16

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local noundef zeroext i1 @_Z5validii(i32 noundef, i32 noundef) #0

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef zeroext i1 @_Z4posiiii(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) #0 {
  %4 = alloca i1, align 1
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca i32, align 4
  %11 = alloca i32, align 4
  %12 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  store i32 %2, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %13 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %14 = sext i32 %13 to i64
  %15 = getelementptr inbounds [4 x [4 x i8]], ptr @done, i64 0, i64 %14
  %16 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %17 = sext i32 %16 to i64
  %18 = getelementptr inbounds [4 x i8], ptr %15, i64 0, i64 %17
  %19 = load i8, ptr %18, align 1, !tbaa !9, !range !11, !noundef !12
  %20 = trunc i8 %19 to i1
  br i1 %20, label %21, label %22

21:                                               ; preds = %3
  store i1 false, ptr %4, align 1
  br label %70

22:                                               ; preds = %3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  store i32 -1, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %23

23:                                               ; preds = %64, %22
  %24 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %25 = icmp slt i32 %24, 2
  br i1 %25, label %27, label %26

26:                                               ; preds = %23
  store i32 2, ptr %9, align 4
  br label %67

27:                                               ; preds = %23
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  store i32 -1, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  br label %28

28:                                               ; preds = %58, %27
  %29 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %30 = icmp slt i32 %29, 2
  br i1 %30, label %32, label %31

31:                                               ; preds = %28
  store i32 5, ptr %9, align 4
  br label %61

32:                                               ; preds = %28
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #2
  %33 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %34 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %35 = add nsw i32 %33, %34
  store i32 %35, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #2
  %36 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %37 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %38 = add nsw i32 %36, %37
  store i32 %38, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %39 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %40 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %41 = call noundef zeroext i1 @_Z5validii(i32 noundef %39, i32 noundef %40)
  br i1 %41, label %43, label %42

42:                                               ; preds = %32
  store i32 7, ptr %9, align 4
  br label %55

43:                                               ; preds = %32
  %44 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %45 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %46 = sext i32 %45 to i64
  %47 = getelementptr inbounds [4 x [4 x i32]], ptr @cur, i64 0, i64 %46
  %48 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %49 = sext i32 %48 to i64
  %50 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %47, i64 0, i64 %49
  %51 = load i32, ptr %50, align 4, !tbaa !5
  %52 = icmp eq i32 %44, %51
  br i1 %52, label %53, label %54

53:                                               ; preds = %43
  store i1 false, ptr %4, align 1
  store i32 1, ptr %9, align 4
  br label %55

54:                                               ; preds = %43
  store i32 0, ptr %9, align 4
  br label %55

55:                                               ; preds = %54, %53, %42
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #2
  %56 = load i32, ptr %9, align 4
  switch i32 %56, label %61 [
    i32 0, label %57
    i32 7, label %58
  ]

57:                                               ; preds = %55
  br label %58

58:                                               ; preds = %57, %55
  %59 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %60 = add nsw i32 %59, 1
  store i32 %60, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  br label %28, !llvm.loop !13

61:                                               ; preds = %55, %31
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  %62 = load i32, ptr %9, align 4
  switch i32 %62, label %67 [
    i32 5, label %63
  ]

63:                                               ; preds = %61
  br label %64

64:                                               ; preds = %63
  %65 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %66 = add nsw i32 %65, 1
  store i32 %66, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %23, !llvm.loop !15

67:                                               ; preds = %61, %26
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  %68 = load i32, ptr %9, align 4
  switch i32 %68, label %72 [
    i32 2, label %69
    i32 1, label %70
  ]

69:                                               ; preds = %67
  store i1 true, ptr %4, align 1
  br label %70

70:                                               ; preds = %69, %67, %21
  %71 = load i1, ptr %4, align 1
  ret i1 %71

72:                                               ; preds = %67
  unreachable
}

; 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 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 = !{!"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"}
!15 = distinct !{!15, !14}


; 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"

@cur = external dso_local local_unnamed_addr global [4 x [4 x i32]], align 16
@done = external dso_local local_unnamed_addr global [4 x [4 x i8]], align 16

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local noundef zeroext i1 @_Z5validii(i32 noundef, i32 noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef zeroext i1 @_Z4posiiii(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = sext i32 %0 to i64
  %5 = sext i32 %1 to i64
  %6 = getelementptr inbounds [4 x [4 x i8]], ptr @done, i64 0, i64 %4, i64 %5
  %7 = load i8, ptr %6, align 1, !tbaa !5, !range !9, !noundef !10
  %8 = trunc nuw i8 %7 to i1
  br i1 %8, label %.loopexit, label %.preheader.preheader

.preheader.preheader:                             ; preds = %3
  %9 = add nsw i64 %4, -1
  %10 = add nsw i64 %5, -1
  %11 = trunc nsw i64 %10 to i32
  %12 = trunc nsw i64 %9 to i32
  %13 = tail call noundef zeroext i1 @_Z5validii(i32 noundef %12, i32 noundef %11)
  br i1 %13, label %14, label %18

14:                                               ; preds = %.preheader.preheader
  %15 = getelementptr inbounds [4 x [4 x i32]], ptr @cur, i64 0, i64 %9, i64 %10
  %16 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !11
  %17 = icmp eq i32 %16, %2
  br i1 %17, label %.loopexit.loopexit, label %18

18:                                               ; preds = %.preheader.preheader, %14
  %19 = tail call noundef zeroext i1 @_Z5validii(i32 noundef %12, i32 noundef %1)
  br i1 %19, label %20, label %24

20:                                               ; preds = %18
  %21 = getelementptr inbounds [4 x [4 x i32]], ptr @cur, i64 0, i64 %9, i64 %5
  %22 = load i32, ptr %21, align 4, !tbaa !11
  %23 = icmp eq i32 %22, %2
  br i1 %23, label %.loopexit.loopexit, label %24

24:                                               ; preds = %20, %18
  %25 = add nsw i64 %5, 1
  %26 = trunc nsw i64 %25 to i32
  %27 = tail call noundef zeroext i1 @_Z5validii(i32 noundef %12, i32 noundef %26)
  br i1 %27, label %28, label %.preheader.1

28:                                               ; preds = %24
  %29 = getelementptr inbounds [4 x [4 x i32]], ptr @cur, i64 0, i64 %9, i64 %25
  %30 = load i32, ptr %29, align 4, !tbaa !11
  %31 = icmp eq i32 %30, %2
  br i1 %31, label %.loopexit.loopexit, label %.preheader.1

.preheader.1:                                     ; preds = %28, %24
  %32 = tail call noundef zeroext i1 @_Z5validii(i32 noundef %0, i32 noundef %11)
  br i1 %32, label %33, label %37

33:                                               ; preds = %.preheader.1
  %34 = getelementptr inbounds [4 x [4 x i32]], ptr @cur, i64 0, i64 %4, i64 %10
  %35 = load i32, ptr %34, align 4, !tbaa !11
  %36 = icmp eq i32 %35, %2
  br i1 %36, label %.loopexit.loopexit, label %37

37:                                               ; preds = %33, %.preheader.1
  %38 = tail call noundef zeroext i1 @_Z5validii(i32 noundef %0, i32 noundef %1)
  br i1 %38, label %39, label %43

39:                                               ; preds = %37
  %40 = getelementptr inbounds [4 x [4 x i32]], ptr @cur, i64 0, i64 %4, i64 %5
  %41 = load i32, ptr %40, align 4, !tbaa !11
  %42 = icmp eq i32 %41, %2
  br i1 %42, label %.loopexit.loopexit, label %43

43:                                               ; preds = %39, %37
  %44 = tail call noundef zeroext i1 @_Z5validii(i32 noundef %0, i32 noundef %26)
  br i1 %44, label %45, label %.preheader.2

45:                                               ; preds = %43
  %46 = getelementptr inbounds [4 x [4 x i32]], ptr @cur, i64 0, i64 %4, i64 %25
  %47 = load i32, ptr %46, align 4, !tbaa !11
  %48 = icmp eq i32 %47, %2
  br i1 %48, label %.loopexit.loopexit, label %.preheader.2

.preheader.2:                                     ; preds = %45, %43
  %49 = add nsw i64 %4, 1
  %50 = trunc nsw i64 %49 to i32
  %51 = tail call noundef zeroext i1 @_Z5validii(i32 noundef %50, i32 noundef %11)
  br i1 %51, label %52, label %56

52:                                               ; preds = %.preheader.2
  %53 = getelementptr inbounds [4 x [4 x i32]], ptr @cur, i64 0, i64 %49, i64 %10
  %54 = load i32, ptr %53, align 4, !tbaa !11
  %55 = icmp eq i32 %54, %2
  br i1 %55, label %.loopexit.loopexit, label %56

56:                                               ; preds = %52, %.preheader.2
  %57 = tail call noundef zeroext i1 @_Z5validii(i32 noundef %50, i32 noundef %1)
  br i1 %57, label %58, label %62

58:                                               ; preds = %56
  %59 = getelementptr inbounds [4 x [4 x i32]], ptr @cur, i64 0, i64 %49, i64 %5
  %60 = load i32, ptr %59, align 4, !tbaa !11
  %61 = icmp eq i32 %60, %2
  br i1 %61, label %.loopexit.loopexit, label %62

62:                                               ; preds = %58, %56
  %63 = tail call noundef zeroext i1 @_Z5validii(i32 noundef %50, i32 noundef %26)
  br i1 %63, label %64, label %.loopexit

64:                                               ; preds = %62
  %65 = getelementptr inbounds [4 x [4 x i32]], ptr @cur, i64 0, i64 %49, i64 %25
  %66 = load i32, ptr %65, align 4, !tbaa !11
  %67 = icmp eq i32 %66, %2
  br i1 %67, label %.loopexit.loopexit, label %.loopexit

.loopexit.loopexit:                               ; preds = %64, %58, %52, %45, %39, %33, %28, %20, %14
  br label %.loopexit

.loopexit:                                        ; preds = %62, %64, %.loopexit.loopexit, %3
  %.5 = phi i1 [ false, %3 ], [ false, %.loopexit.loopexit ], [ true, %64 ], [ true, %62 ]
  ret i1 %.5
}

attributes #0 = { mustprogress 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" }

!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 = !{!"bool", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = !{i8 0, i8 2}
!10 = !{}
!11 = !{!12, !12, i64 0}
!12 = !{!"int", !7, i64 0}


; Effective O3 passes: ConstraintEliminationPass,CorrelatedValuePropagationPass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LICMPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass