; LLVM IR from DionysiosB/CodeForces :: 0300-0399/327C-MagicFive-old.ll (Z11moduloPowerxxx)

; 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 @_Z11moduloPowerxxx(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
  store i64 %0, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store i64 %1, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  store i64 %2, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %9 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %10 = icmp slt i64 %9, 0
  br i1 %10, label %11, label %12

11:                                               ; preds = %3
  store i64 0, ptr %4, align 8
  br label %51

12:                                               ; preds = %3
  %13 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %14 = icmp eq i64 %13, 0
  br i1 %14, label %15, label %16

15:                                               ; preds = %12
  store i64 1, ptr %4, align 8
  br label %51

16:                                               ; preds = %12
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %8) #2
  store i64 0, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %17 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %18 = srem i64 %17, 2
  %19 = icmp eq i64 %18, 0
  br i1 %19, label %20, label %33

20:                                               ; preds = %16
  %21 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %22 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %23 = mul nsw i64 %21, %22
  %24 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %25 = srem i64 %23, %24
  %26 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %27 = sdiv i64 %26, 2
  %28 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %29 = call noundef i64 @_Z11moduloPowerxxx(i64 noundef %25, i64 noundef %27, i64 noundef %28)
  store i64 %29, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %30 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %31 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %32 = srem i64 %31, %30
  store i64 %32, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  br label %49

33:                                               ; preds = %16
  %34 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %35 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %36 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %37 = mul nsw i64 %35, %36
  %38 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %39 = srem i64 %37, %38
  %40 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %41 = sub nsw i64 %40, 1
  %42 = sdiv i64 %41, 2
  %43 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %44 = call noundef i64 @_Z11moduloPowerxxx(i64 noundef %39, i64 noundef %42, i64 noundef %43)
  %45 = mul nsw i64 %34, %44
  store i64 %45, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %46 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %47 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %48 = srem i64 %47, %46
  store i64 %48, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  br label %49

49:                                               ; preds = %33, %20
  %50 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  store i64 %50, ptr %4, align 8
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %8) #2
  br label %51

51:                                               ; preds = %49, %15, %11
  %52 = load i64, ptr %4, align 8
  ret i64 %52
}

; 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 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 = !{!"long long", !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"

; Function Attrs: mustprogress nofree nosync nounwind willreturn memory(none) uwtable
define dso_local noundef i64 @_Z11moduloPowerxxx(i64 noundef %0, i64 noundef %1, i64 noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = icmp slt i64 %1, 0
  br i1 %4, label %21, label %5

5:                                                ; preds = %3
  %6 = icmp eq i64 %1, 0
  br i1 %6, label %21, label %7

7:                                                ; preds = %5
  %8 = and i64 %1, 1
  %9 = icmp eq i64 %8, 0
  %10 = mul nsw i64 %0, %0
  %11 = srem i64 %10, %2
  br i1 %9, label %12, label %15

12:                                               ; preds = %7
  %13 = lshr exact i64 %1, 1
  %14 = tail call noundef i64 @_Z11moduloPowerxxx(i64 noundef %11, i64 noundef %13, i64 noundef %2)
  br label %20

15:                                               ; preds = %7
  %16 = add nsw i64 %1, -1
  %17 = lshr exact i64 %16, 1
  %18 = tail call noundef i64 @_Z11moduloPowerxxx(i64 noundef %11, i64 noundef %17, i64 noundef %2)
  %19 = mul nsw i64 %18, %0
  br label %20

20:                                               ; preds = %15, %12
  %.pn = phi i64 [ %14, %12 ], [ %19, %15 ]
  %.0 = srem i64 %.pn, %2
  br label %21

21:                                               ; preds = %5, %3, %20
  %.020 = phi i64 [ %.0, %20 ], [ 0, %3 ], [ 1, %5 ]
  ret i64 %.020
}

attributes #0 = { mustprogress nofree nosync nounwind willreturn memory(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)"}


; Effective O3 passes: GlobalOptPass,IPSCCPPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,PostOrderFunctionAttrsPass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass