; LLVM IR from bqi343/cp-notebook :: Contests/USACO Solutions/2011-12/Mar/12 Mar G3.ll (Z6searchiii)

; 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
@W = external dso_local global i32, align 4
@C = external dso_local global [18 x i32], align 16
@dp = external dso_local global [262144 x i32], align 16
@to = external dso_local global [262144 x i32], align 16
@ind = external dso_local global i32, align 4

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local void @_Z6searchiii(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) #0 {
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  store i32 %2, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %7 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %8 = sext i32 %7 to i64
  %9 = getelementptr inbounds [262144 x i32], ptr @dp, i64 0, i64 %8
  %10 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %11 = load i32, ptr @ind, align 4, !tbaa !5
  %12 = sext i32 %11 to i64
  %13 = getelementptr inbounds [262144 x i32], ptr @dp, i64 0, i64 %12
  %14 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %15 = icmp slt i32 %10, %14
  br i1 %15, label %16, label %29

16:                                               ; preds = %3
  %17 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %18 = sext i32 %17 to i64
  %19 = getelementptr inbounds [262144 x i32], ptr @dp, i64 0, i64 %18
  %20 = load i32, ptr %19, align 4, !tbaa !5
  %21 = add nsw i32 %20, 1
  %22 = load i32, ptr @ind, align 4, !tbaa !5
  %23 = sext i32 %22 to i64
  %24 = getelementptr inbounds [262144 x i32], ptr @dp, i64 0, i64 %23
  store i32 %21, ptr %24, align 4, !tbaa !5
  %25 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %26 = load i32, ptr @ind, align 4, !tbaa !5
  %27 = sext i32 %26 to i64
  %28 = getelementptr inbounds [262144 x i32], ptr @to, i64 0, i64 %27
  store i32 %25, ptr %28, align 4, !tbaa !5
  br label %29

29:                                               ; preds = %16, %3
  %30 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %31 = load i32, ptr @N, align 4, !tbaa !5
  %32 = icmp eq i32 %30, %31
  br i1 %32, label %33, label %34

33:                                               ; preds = %29
  br label %67

34:                                               ; preds = %29
  %35 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %36 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %37 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %38 = add nsw i32 %37, 1
  call void @_Z6searchiii(i32 noundef %35, i32 noundef %36, i32 noundef %38)
  %39 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %40 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %41 = shl i32 1, %40
  %42 = and i32 %39, %41
  %43 = icmp ne i32 %42, 0
  br i1 %43, label %44, label %67

44:                                               ; preds = %34
  %45 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %46 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %47 = sext i32 %46 to i64
  %48 = getelementptr inbounds [18 x i32], ptr @C, i64 0, i64 %47
  %49 = load i32, ptr %48, align 4, !tbaa !5
  %50 = add nsw i32 %45, %49
  %51 = load i32, ptr @W, align 4, !tbaa !5
  %52 = icmp sle i32 %50, %51
  br i1 %52, label %53, label %66

53:                                               ; preds = %44
  %54 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %55 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %56 = sext i32 %55 to i64
  %57 = getelementptr inbounds [18 x i32], ptr @C, i64 0, i64 %56
  %58 = load i32, ptr %57, align 4, !tbaa !5
  %59 = add nsw i32 %54, %58
  %60 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %61 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %62 = shl i32 1, %61
  %63 = xor i32 %60, %62
  %64 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %65 = add nsw i32 %64, 1
  call void @_Z6searchiii(i32 noundef %59, i32 noundef %63, i32 noundef %65)
  br label %66

66:                                               ; preds = %53, %44
  br label %67

67:                                               ; preds = %66, %34, %33
  ret void
}

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" }

!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"}


; 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
@W = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@C = external dso_local local_unnamed_addr global [18 x i32], align 16
@dp = external dso_local local_unnamed_addr global [262144 x i32], align 16
@to = external dso_local local_unnamed_addr global [262144 x i32], align 16
@ind = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4

; Function Attrs: mustprogress nofree nosync nounwind memory(readwrite, argmem: none, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local void @_Z6searchiii(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = sext i32 %2 to i64
  br label %tailrecurse

tailrecurse:                                      ; preds = %24, %3
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next, %24 ], [ %4, %3 ]
  %.tr = phi i32 [ %27, %24 ], [ %0, %3 ]
  %.tr19 = phi i32 [ %29, %24 ], [ %1, %3 ]
  %5 = sext i32 %.tr19 to i64
  %6 = getelementptr inbounds [262144 x i32], ptr @dp, i64 0, i64 %5
  %7 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %8 = load i32, ptr @ind, align 4, !tbaa !5
  %9 = sext i32 %8 to i64
  %10 = getelementptr inbounds [262144 x i32], ptr @dp, i64 0, i64 %9
  %11 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %12 = icmp slt i32 %7, %11
  br i1 %12, label %13, label %16

13:                                               ; preds = %tailrecurse
  %14 = add nsw i32 %7, 1
  store i32 %14, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %15 = getelementptr inbounds [262144 x i32], ptr @to, i64 0, i64 %9
  store i32 %.tr19, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  br label %16

16:                                               ; preds = %13, %tailrecurse
  %17 = load i32, ptr @N, align 4, !tbaa !5
  %18 = trunc nsw i64 %indvars.iv to i32
  %19 = icmp eq i32 %17, %18
  br i1 %19, label %30, label %20

20:                                               ; preds = %16
  %indvars.iv.next = add nsw i64 %indvars.iv, 1
  %21 = trunc nsw i64 %indvars.iv.next to i32
  tail call void @_Z6searchiii(i32 noundef %.tr, i32 noundef %.tr19, i32 noundef %21)
  %22 = shl nuw i32 1, %18
  %23 = and i32 %22, %.tr19
  %.not = icmp eq i32 %23, 0
  br i1 %.not, label %30, label %24

24:                                               ; preds = %20
  %25 = getelementptr inbounds [18 x i32], ptr @C, i64 0, i64 %indvars.iv
  %26 = load i32, ptr %25, align 4, !tbaa !5
  %27 = add nsw i32 %26, %.tr
  %28 = load i32, ptr @W, align 4, !tbaa !5
  %.not18 = icmp sgt i32 %27, %28
  %29 = xor i32 %22, %.tr19
  br i1 %.not18, label %30, label %tailrecurse

30:                                               ; preds = %24, %16, %20
  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"}


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