; LLVM IR from DionysiosB/CodeForces :: 0300-0399 (317A-PerfectPair)

; 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"

@.str = external hidden unnamed_addr constant [15 x i8], align 1
@.str.1 = external hidden unnamed_addr constant [6 x i8], align 1

; Function Attrs: mustprogress norecurse uwtable
define dso_local noundef i32 @main() #0 {
  %1 = alloca i32, align 4
  %2 = alloca i64, align 8
  %3 = alloca i64, align 8
  %4 = alloca i64, align 8
  %5 = alloca i64, align 8
  store i32 0, ptr %1, align 4
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %2) #3
  store i64 0, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %3) #3
  store i64 0, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %4) #3
  store i64 0, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %6 = call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef @.str, ptr noundef %2, ptr noundef %3, ptr noundef %4)
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %5) #3
  store i64 0, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %7 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %8 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %9 = icmp sge i64 %7, %8
  br i1 %9, label %14, label %10

10:                                               ; preds = %0
  %11 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %12 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %13 = icmp sge i64 %11, %12
  br i1 %13, label %14, label %15

14:                                               ; preds = %10, %0
  store i64 0, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  br label %77

15:                                               ; preds = %10
  %16 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %17 = icmp sgt i64 %16, 0
  br i1 %17, label %21, label %18

18:                                               ; preds = %15
  %19 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %20 = icmp sgt i64 %19, 0
  br i1 %20, label %21, label %75

21:                                               ; preds = %18, %15
  %22 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %23 = icmp slt i64 %22, 0
  br i1 %23, label %24, label %34

24:                                               ; preds = %21
  %25 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %26 = sub nsw i64 0, %25
  %27 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %28 = sdiv i64 %26, %27
  store i64 %28, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %29 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %30 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %31 = mul nsw i64 %29, %30
  %32 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %33 = add nsw i64 %32, %31
  store i64 %33, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  br label %48

34:                                               ; preds = %21
  %35 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %36 = icmp slt i64 %35, 0
  br i1 %36, label %37, label %47

37:                                               ; preds = %34
  %38 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %39 = sub nsw i64 0, %38
  %40 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %41 = sdiv i64 %39, %40
  store i64 %41, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %42 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %43 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %44 = mul nsw i64 %42, %43
  %45 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %46 = add nsw i64 %45, %44
  store i64 %46, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  br label %47

47:                                               ; preds = %37, %34
  br label %48

48:                                               ; preds = %47, %24
  br label %49

49:                                               ; preds = %71, %48
  %50 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %51 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %52 = icmp slt i64 %50, %51
  br i1 %52, label %53, label %57

53:                                               ; preds = %49
  %54 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %55 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %56 = icmp slt i64 %54, %55
  br label %57

57:                                               ; preds = %53, %49
  %58 = phi i1 [ false, %49 ], [ %56, %53 ]
  br i1 %58, label %59, label %74

59:                                               ; preds = %57
  %60 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %61 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %62 = icmp slt i64 %60, %61
  br i1 %62, label %63, label %67

63:                                               ; preds = %59
  %64 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %65 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %66 = add nsw i64 %65, %64
  store i64 %66, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  br label %71

67:                                               ; preds = %59
  %68 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %69 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %70 = add nsw i64 %69, %68
  store i64 %70, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  br label %71

71:                                               ; preds = %67, %63
  %72 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %73 = add nsw i64 %72, 1
  store i64 %73, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  br label %49, !llvm.loop !9

74:                                               ; preds = %57
  br label %76

75:                                               ; preds = %18
  store i64 -1, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  br label %76

76:                                               ; preds = %75, %74
  br label %77

77:                                               ; preds = %76, %14
  %78 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %79 = call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef @.str.1, i64 noundef %78)
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %5) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %4) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %3) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %2) #3
  ret i32 0
}

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

declare i32 @__isoc99_scanf(ptr noundef, ...) #2

declare i32 @printf(ptr noundef, ...) #2

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

attributes #0 = { mustprogress norecurse 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 = { "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 = { 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"

@.str = external hidden unnamed_addr constant [15 x i8], align 1
@.str.1 = external hidden unnamed_addr constant [6 x i8], align 1

; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nounwind uwtable
define dso_local noundef i32 @main() local_unnamed_addr #0 {
  %1 = alloca i64, align 8
  %2 = alloca i64, align 8
  %3 = alloca i64, align 8
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr nonnull %1) #3
  store i64 0, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr nonnull %2) #3
  store i64 0, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr nonnull %3) #3
  store i64 0, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %4 = call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef nonnull @.str, ptr noundef nonnull %1, ptr noundef nonnull %2, ptr noundef nonnull %3)
  %5 = load i64, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  %6 = load i64, ptr %3, align 8
  %.not = icmp slt i64 %5, %6
  br i1 %.not, label %7, label %.loopexit

7:                                                ; preds = %0
  %8 = load i64, ptr %2, align 8
  %.not10 = icmp slt i64 %8, %6
  br i1 %.not10, label %9, label %.loopexit

9:                                                ; preds = %7
  %10 = icmp sgt i64 %5, 0
  %11 = icmp sgt i64 %8, 0
  %or.cond = or i1 %10, %11
  br i1 %or.cond, label %12, label %.loopexit

12:                                               ; preds = %9
  %13 = icmp slt i64 %5, 0
  br i1 %13, label %14, label %19

14:                                               ; preds = %12
  %15 = sdiv i64 %5, %8
  %16 = sub nsw i64 0, %15
  %17 = mul nsw i64 %8, %16
  %18 = add nsw i64 %17, %5
  store i64 %18, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  br label %26

19:                                               ; preds = %12
  %20 = icmp slt i64 %8, 0
  br i1 %20, label %21, label %26

21:                                               ; preds = %19
  %22 = sub nsw i64 0, %8
  %23 = udiv i64 %22, %5
  %24 = mul nuw nsw i64 %23, %5
  %25 = add nsw i64 %24, %8
  store i64 %25, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  br label %26

26:                                               ; preds = %19, %21, %14
  %.promoted11 = phi i64 [ %8, %14 ], [ %25, %21 ], [ %8, %19 ]
  %.promoted = phi i64 [ %18, %14 ], [ %5, %21 ], [ %5, %19 ]
  %.0 = phi i64 [ %16, %14 ], [ %23, %21 ], [ 0, %19 ]
  %27 = icmp slt i64 %.promoted, %6
  %28 = icmp slt i64 %.promoted11, %6
  %29 = select i1 %27, i1 %28, i1 false
  br i1 %29, label %.lr.ph, label %.loopexit

.lr.ph:                                           ; preds = %26, %36
  %.112 = phi i64 [ %39, %36 ], [ %.0, %26 ]
  %30 = phi i64 [ %38, %36 ], [ %.promoted, %26 ]
  %31 = phi i64 [ %37, %36 ], [ %.promoted11, %26 ]
  %32 = icmp slt i64 %30, %31
  %33 = add nsw i64 %31, %30
  br i1 %32, label %34, label %35

34:                                               ; preds = %.lr.ph
  store i64 %33, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  br label %36

35:                                               ; preds = %.lr.ph
  store i64 %33, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  br label %36

36:                                               ; preds = %35, %34
  %37 = phi i64 [ %33, %35 ], [ %31, %34 ]
  %38 = phi i64 [ %30, %35 ], [ %33, %34 ]
  %39 = add nsw i64 %.112, 1
  %40 = icmp slt i64 %38, %6
  %41 = icmp slt i64 %37, %6
  %42 = select i1 %40, i1 %41, i1 false
  br i1 %42, label %.lr.ph, label %.loopexit, !llvm.loop !9

.loopexit:                                        ; preds = %36, %26, %9, %0, %7
  %.2 = phi i64 [ 0, %7 ], [ 0, %0 ], [ -1, %9 ], [ %.0, %26 ], [ %39, %36 ]
  %43 = call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef nonnull dereferenceable(1) @.str.1, i64 noundef %.2)
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr nonnull %3) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr nonnull %2) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr nonnull %1) #3
  ret i32 0
}

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

; Function Attrs: nofree nounwind
declare noundef i32 @__isoc99_scanf(ptr nocapture noundef readonly, ...) local_unnamed_addr #2

; Function Attrs: nofree nounwind
declare noundef i32 @printf(ptr nocapture noundef readonly, ...) local_unnamed_addr #2

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

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse 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 = { mustprogress nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #2 = { nofree nounwind "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 = { 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"}


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