; LLVM IR from sumitsojha88/Placement-Preparation :: Geeks For Geeks Solutions/Queue/Circular tour.ll (Z4tourP10petrolPumpi)

; 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.petrolPump = type { i32, i32 }

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #0

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #0

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z4tourP10petrolPumpi(ptr noundef %0, i32 noundef %1) #1 {
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca ptr, align 8
  %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
  store ptr %0, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  store i32 0, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  store i32 1, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  %10 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %11 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %12 = sext i32 %11 to i64
  %13 = getelementptr inbounds %struct.petrolPump, ptr %10, i64 %12
  %14 = getelementptr inbounds %struct.petrolPump, ptr %13, i32 0, i32 0
  %15 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !11
  %16 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %17 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %18 = sext i32 %17 to i64
  %19 = getelementptr inbounds %struct.petrolPump, ptr %16, i64 %18
  %20 = getelementptr inbounds %struct.petrolPump, ptr %19, i32 0, i32 1
  %21 = load i32, ptr %20, align 4, !tbaa !13
  %22 = sub nsw i32 %15, %21
  store i32 %22, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %23

23:                                               ; preds = %66, %2
  %24 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %25 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %26 = icmp ne i32 %24, %25
  br i1 %26, label %30, label %27

27:                                               ; preds = %23
  %28 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %29 = icmp slt i32 %28, 0
  br label %30

30:                                               ; preds = %27, %23
  %31 = phi i1 [ true, %23 ], [ %29, %27 ]
  br i1 %31, label %32, label %86

32:                                               ; preds = %30
  br label %33

33:                                               ; preds = %65, %32
  %34 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %35 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %36 = icmp ne i32 %34, %35
  br i1 %36, label %37, label %40

37:                                               ; preds = %33
  %38 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %39 = icmp slt i32 %38, 0
  br label %40

40:                                               ; preds = %37, %33
  %41 = phi i1 [ false, %33 ], [ %39, %37 ]
  br i1 %41, label %42, label %66

42:                                               ; preds = %40
  %43 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %44 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %45 = sext i32 %44 to i64
  %46 = getelementptr inbounds %struct.petrolPump, ptr %43, i64 %45
  %47 = getelementptr inbounds %struct.petrolPump, ptr %46, i32 0, i32 0
  %48 = load i32, ptr %47, align 4, !tbaa !11
  %49 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %50 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %51 = sext i32 %50 to i64
  %52 = getelementptr inbounds %struct.petrolPump, ptr %49, i64 %51
  %53 = getelementptr inbounds %struct.petrolPump, ptr %52, i32 0, i32 1
  %54 = load i32, ptr %53, align 4, !tbaa !13
  %55 = sub nsw i32 %48, %54
  %56 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %57 = sub nsw i32 %56, %55
  store i32 %57, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %58 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %59 = add nsw i32 %58, 1
  %60 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %61 = srem i32 %59, %60
  store i32 %61, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %62 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %63 = icmp eq i32 %62, 0
  br i1 %63, label %64, label %65

64:                                               ; preds = %42
  store i32 -1, ptr %3, align 4
  store i32 1, ptr %9, align 4
  br label %88

65:                                               ; preds = %42
  br label %33, !llvm.loop !14

66:                                               ; preds = %40
  %67 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %68 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %69 = sext i32 %68 to i64
  %70 = getelementptr inbounds %struct.petrolPump, ptr %67, i64 %69
  %71 = getelementptr inbounds %struct.petrolPump, ptr %70, i32 0, i32 0
  %72 = load i32, ptr %71, align 4, !tbaa !11
  %73 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %74 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %75 = sext i32 %74 to i64
  %76 = getelementptr inbounds %struct.petrolPump, ptr %73, i64 %75
  %77 = getelementptr inbounds %struct.petrolPump, ptr %76, i32 0, i32 1
  %78 = load i32, ptr %77, align 4, !tbaa !13
  %79 = sub nsw i32 %72, %78
  %80 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %81 = add nsw i32 %80, %79
  store i32 %81, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %82 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %83 = add nsw i32 %82, 1
  %84 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %85 = srem i32 %83, %84
  store i32 %85, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %23, !llvm.loop !16

86:                                               ; preds = %30
  %87 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  store i32 %87, ptr %3, align 4
  store i32 1, ptr %9, align 4
  br label %88

88:                                               ; preds = %86, %64
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  %89 = load i32, ptr %3, align 4
  ret i32 %89
}

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { 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 #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 = !{!"any pointer", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"int", !7, i64 0}
!11 = !{!12, !10, i64 0}
!12 = !{!"_ZTS10petrolPump", !10, i64 0, !10, i64 4}
!13 = !{!12, !10, i64 4}
!14 = distinct !{!14, !15}
!15 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!16 = distinct !{!16, !15}


; 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"

%struct.petrolPump = type { i32, i32 }

; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(argmem: read) uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z4tourP10petrolPumpi(ptr nocapture noundef readonly %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = load i32, ptr %0, align 4, !tbaa !5
  %4 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 4
  %5 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !10
  %6 = sub nsw i32 %3, %5
  br label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %2, %21
  %.039 = phi i32 [ %6, %2 ], [ %28, %21 ]
  %.02638 = phi i32 [ 1, %2 ], [ %30, %21 ]
  %.02737 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %.128, %21 ]
  br label %7

7:                                                ; preds = %.preheader, %11
  %.128 = phi i32 [ %19, %11 ], [ %.02737, %.preheader ]
  %.1 = phi i32 [ %17, %11 ], [ %.039, %.preheader ]
  %8 = icmp ne i32 %.128, %.02638
  %9 = icmp slt i32 %.1, 0
  %10 = select i1 %8, i1 %9, i1 false
  br i1 %10, label %11, label %21

11:                                               ; preds = %7
  %12 = sext i32 %.128 to i64
  %13 = getelementptr inbounds %struct.petrolPump, ptr %0, i64 %12
  %14 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %15 = getelementptr inbounds i8, ptr %13, i64 4
  %16 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !10
  %.neg = sub i32 %.1, %14
  %17 = add i32 %.neg, %16
  %18 = add nsw i32 %.128, 1
  %19 = srem i32 %18, %1
  %20 = icmp eq i32 %19, 0
  br i1 %20, label %.loopexit, label %7, !llvm.loop !11

21:                                               ; preds = %7
  %22 = sext i32 %.02638 to i64
  %23 = getelementptr inbounds %struct.petrolPump, ptr %0, i64 %22
  %24 = load i32, ptr %23, align 4, !tbaa !5
  %25 = getelementptr inbounds i8, ptr %23, i64 4
  %26 = load i32, ptr %25, align 4, !tbaa !10
  %27 = add i32 %24, %.1
  %28 = sub i32 %27, %26
  %29 = add nsw i32 %.02638, 1
  %30 = srem i32 %29, %1
  %31 = icmp ne i32 %30, %.128
  %32 = icmp slt i32 %28, 0
  %33 = select i1 %31, i1 true, i1 %32
  br i1 %33, label %.preheader, label %.loopexit, !llvm.loop !13

.loopexit:                                        ; preds = %21, %11
  %.029 = phi i32 [ -1, %11 ], [ %.128, %21 ]
  ret i32 %.029
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(argmem: read) 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, !7, i64 0}
!6 = !{!"_ZTS10petrolPump", !7, i64 0, !7, i64 4}
!7 = !{!"int", !8, i64 0}
!8 = !{!"omnipotent char", !9, i64 0}
!9 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!10 = !{!6, !7, i64 4}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = distinct !{!13, !12}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass