; LLVM IR from sunkafei/xcpc-algorithm-templates :: 算法/高精度/大整数类.ll (Z7mul_modxxx)

; 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"

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local noundef i64 @_Z7mul_modxxx(i64 noundef %0, i64 noundef %1, i64 noundef %2) #0 {
  %4 = alloca i64, align 8
  %5 = alloca i64, align 8
  %6 = alloca i64, align 8
  %7 = alloca i64, align 8
  %8 = alloca i64, align 8
  %9 = alloca i64, align 8
  %10 = alloca i64, align 8
  %11 = alloca i64, align 8
  %12 = alloca i64, align 8
  %13 = alloca i64, align 8
  %14 = alloca i64, align 8
  %15 = alloca i64, align 8
  %16 = alloca i64, align 8
  %17 = alloca i64, align 8
  %18 = alloca i64, align 8
  store i64 %0, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store i64 %1, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store i64 %2, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %7) #4
  %19 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %20 = call noundef double @_ZSt4sqrtIxEN9__gnu_cxx11__enable_ifIXsr12__is_integerIT_EE7__valueEdE6__typeES2_(i64 noundef %19)
  %21 = fadd double %20, 5.000000e-01
  %22 = call double @llvm.floor.f64(double %21)
  %23 = fptosi double %22 to i64
  store i64 %23, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %8) #4
  %24 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %25 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %26 = mul nsw i64 %24, %25
  %27 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %28 = sub nsw i64 %26, %27
  store i64 %28, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %9) #4
  %29 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %30 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %31 = sdiv i64 %29, %30
  store i64 %31, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %10) #4
  %32 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %33 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %34 = srem i64 %32, %33
  store i64 %34, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %11) #4
  %35 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %36 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %37 = sdiv i64 %35, %36
  store i64 %37, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %12) #4
  %38 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %39 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %40 = srem i64 %38, %39
  store i64 %40, ptr %12, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %13) #4
  %41 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %42 = load i64, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  %43 = mul nsw i64 %41, %42
  %44 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %45 = sdiv i64 %43, %44
  store i64 %45, ptr %13, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %14) #4
  %46 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %47 = load i64, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  %48 = mul nsw i64 %46, %47
  %49 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %50 = srem i64 %48, %49
  store i64 %50, ptr %14, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %15) #4
  %51 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %52 = load i64, ptr %12, align 8, !tbaa !5
  %53 = mul nsw i64 %51, %52
  %54 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %55 = load i64, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  %56 = mul nsw i64 %54, %55
  %57 = add nsw i64 %53, %56
  %58 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %59 = srem i64 %57, %58
  %60 = load i64, ptr %13, align 8, !tbaa !5
  %61 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %62 = mul nsw i64 %60, %61
  %63 = add nsw i64 %59, %62
  %64 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %65 = srem i64 %63, %64
  store i64 %65, ptr %15, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %16) #4
  %66 = load i64, ptr %15, align 8, !tbaa !5
  %67 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %68 = sdiv i64 %66, %67
  store i64 %68, ptr %16, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %17) #4
  %69 = load i64, ptr %15, align 8, !tbaa !5
  %70 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %71 = srem i64 %69, %70
  store i64 %71, ptr %17, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %18) #4
  %72 = load i64, ptr %14, align 8, !tbaa !5
  %73 = load i64, ptr %16, align 8, !tbaa !5
  %74 = add nsw i64 %72, %73
  %75 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %76 = mul nsw i64 %74, %75
  %77 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %78 = srem i64 %76, %77
  %79 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %80 = load i64, ptr %12, align 8, !tbaa !5
  %81 = mul nsw i64 %79, %80
  %82 = add nsw i64 %78, %81
  %83 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %84 = srem i64 %82, %83
  %85 = load i64, ptr %17, align 8, !tbaa !5
  %86 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %87 = mul nsw i64 %85, %86
  %88 = add nsw i64 %84, %87
  %89 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %90 = srem i64 %88, %89
  store i64 %90, ptr %18, align 8, !tbaa !5
  br label %91

91:                                               ; preds = %94, %3
  %92 = load i64, ptr %18, align 8, !tbaa !5
  %93 = icmp slt i64 %92, 0
  br i1 %93, label %94, label %98

94:                                               ; preds = %91
  %95 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %96 = load i64, ptr %18, align 8, !tbaa !5
  %97 = add nsw i64 %96, %95
  store i64 %97, ptr %18, align 8, !tbaa !5
  br label %91, !llvm.loop !9

98:                                               ; preds = %91
  %99 = load i64, ptr %18, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %18) #4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %17) #4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %16) #4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %15) #4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %14) #4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %13) #4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %12) #4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %11) #4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %10) #4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %9) #4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %8) #4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %7) #4
  ret i64 %99
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #1

; Function Attrs: inlinehint mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local noundef double @_ZSt4sqrtIxEN9__gnu_cxx11__enable_ifIXsr12__is_integerIT_EE7__valueEdE6__typeES2_(i64 noundef) #2

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare double @llvm.floor.f64(double) #3

; 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 = { inlinehint 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 #3 = { nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none) }
attributes #4 = { 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 = !{!"long long", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"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"

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef range(i64 0, -9223372036854775808) i64 @_Z7mul_modxxx(i64 noundef %0, i64 noundef %1, i64 noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = tail call noundef double @_ZSt4sqrtIxEN9__gnu_cxx11__enable_ifIXsr12__is_integerIT_EE7__valueEdE6__typeES2_(i64 noundef %2)
  %5 = fadd double %4, 5.000000e-01
  %6 = tail call double @llvm.floor.f64(double %5)
  %7 = fptosi double %6 to i64
  %8 = mul nsw i64 %7, %7
  %9 = sub nsw i64 %8, %2
  %10 = sdiv i64 %0, %7
  %11 = srem i64 %0, %7
  %12 = sdiv i64 %1, %7
  %13 = srem i64 %1, %7
  %14 = mul nsw i64 %12, %10
  %15 = sdiv i64 %14, %7
  %16 = srem i64 %14, %7
  %17 = mul nsw i64 %13, %10
  %18 = mul nsw i64 %12, %11
  %19 = add nsw i64 %17, %18
  %20 = srem i64 %19, %2
  %21 = mul nsw i64 %15, %9
  %22 = add nsw i64 %20, %21
  %23 = srem i64 %22, %2
  %24 = sdiv i64 %23, %7
  %25 = srem i64 %23, %7
  %26 = add nsw i64 %24, %16
  %27 = mul nsw i64 %26, %9
  %28 = srem i64 %27, %2
  %29 = mul nsw i64 %13, %11
  %30 = add nsw i64 %28, %29
  %31 = srem i64 %30, %2
  %32 = mul nsw i64 %25, %7
  %33 = add nsw i64 %31, %32
  %34 = srem i64 %33, %2
  %smax = tail call i64 @llvm.smax.i64(i64 %34, i64 0)
  %.lobit = lshr i64 %34, 63
  %35 = add i64 %34, %.lobit
  %36 = sub i64 %smax, %35
  %umax = tail call i64 @llvm.umax.i64(i64 %2, i64 1)
  %37 = udiv i64 %36, %umax
  %38 = add i64 %.lobit, %37
  %39 = mul i64 %38, %2
  %40 = add i64 %34, %39
  ret i64 %40
}

; Function Attrs: inlinehint mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local noundef double @_ZSt4sqrtIxEN9__gnu_cxx11__enable_ifIXsr12__is_integerIT_EE7__valueEdE6__typeES2_(i64 noundef) local_unnamed_addr #1

; Function Attrs: mustprogress nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare double @llvm.floor.f64(double) #2

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare i64 @llvm.smax.i64(i64, i64) #3

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare i64 @llvm.umax.i64(i64, i64) #3

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 = { inlinehint 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 = { mustprogress nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none) }
attributes #3 = { nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none) }

!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)"}


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