; LLVM IR from DionysiosB/CodeForces :: 0500-0599 (550D-RegularBridge)

; 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 [4 x i8], align 1
@.str.1 = external hidden unnamed_addr constant [4 x i8], align 1
@.str.2 = external hidden unnamed_addr constant [9 x i8], align 1
@.str.3 = external hidden unnamed_addr constant [9 x i8], align 1
@.str.4 = external hidden unnamed_addr constant [7 x i8], align 1
@.str.5 = external hidden unnamed_addr constant [17 x i8], align 1
@.str.6 = external hidden unnamed_addr constant [3 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 i32, align 4
  %5 = alloca i64, align 8
  store i32 0, ptr %1, align 4
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %2) #3
  %6 = call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef @.str, ptr noundef %2)
  %7 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %8 = and i64 %7, 1
  %9 = icmp ne i64 %8, 0
  br i1 %9, label %10, label %93

10:                                               ; preds = %0
  %11 = call i32 @puts(ptr noundef @.str.1)
  %12 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %13 = icmp eq i64 %12, 1
  br i1 %13, label %14, label %16

14:                                               ; preds = %10
  %15 = call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef @.str.2)
  br label %92

16:                                               ; preds = %10
  %17 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %18 = add nsw i64 %17, 2
  %19 = mul nsw i64 2, %18
  %20 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %21 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %22 = add nsw i64 %21, 2
  %23 = mul nsw i64 %20, %22
  %24 = call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef @.str.3, i64 noundef %19, i64 noundef %23)
  %25 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %26 = add nsw i64 %25, 3
  %27 = call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef @.str.4, i64 noundef %26)
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %3) #3
  store i64 1, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  br label %28

28:                                               ; preds = %88, %16
  %29 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %30 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %31 = add nsw i64 %30, 2
  %32 = icmp sle i64 %29, %31
  br i1 %32, label %34, label %33

33:                                               ; preds = %28
  store i32 2, ptr %4, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %3) #3
  br label %91

34:                                               ; preds = %28
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %5) #3
  store i64 1, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  br label %35

35:                                               ; preds = %84, %34
  %36 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %37 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %38 = icmp sle i64 %36, %37
  br i1 %38, label %40, label %39

39:                                               ; preds = %35
  store i32 5, ptr %4, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %5) #3
  br label %87

40:                                               ; preds = %35
  %41 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %42 = srem i64 %41, 2
  %43 = icmp eq i64 %42, 0
  br i1 %43, label %47, label %44

44:                                               ; preds = %40
  %45 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %46 = icmp ne i64 %45, 1
  br i1 %46, label %47, label %83

47:                                               ; preds = %44, %40
  %48 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %49 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %50 = add nsw i64 %48, %49
  %51 = sub nsw i64 %50, 1
  %52 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %53 = add nsw i64 %52, 2
  %54 = srem i64 %51, %53
  %55 = add nsw i64 %54, 1
  %56 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %57 = icmp sgt i64 %55, %56
  br i1 %57, label %58, label %83

58:                                               ; preds = %47
  %59 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %60 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %61 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %62 = add nsw i64 %60, %61
  %63 = sub nsw i64 %62, 1
  %64 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %65 = add nsw i64 %64, 2
  %66 = srem i64 %63, %65
  %67 = add nsw i64 %66, 1
  %68 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %69 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %70 = add nsw i64 %68, %69
  %71 = add nsw i64 %70, 2
  %72 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %73 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %74 = add nsw i64 %72, %73
  %75 = sub nsw i64 %74, 1
  %76 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %77 = add nsw i64 %76, 2
  %78 = srem i64 %75, %77
  %79 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %80 = add nsw i64 %78, %79
  %81 = add nsw i64 %80, 3
  %82 = call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef @.str.5, i64 noundef %59, i64 noundef %67, i64 noundef %71, i64 noundef %81)
  br label %83

83:                                               ; preds = %58, %47, %44
  br label %84

84:                                               ; preds = %83
  %85 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %86 = add nsw i64 %85, 1
  store i64 %86, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  br label %35, !llvm.loop !9

87:                                               ; preds = %39
  br label %88

88:                                               ; preds = %87
  %89 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %90 = add nsw i64 %89, 1
  store i64 %90, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  br label %28, !llvm.loop !11

91:                                               ; preds = %33
  br label %92

92:                                               ; preds = %91, %14
  br label %95

93:                                               ; preds = %0
  %94 = call i32 @puts(ptr noundef @.str.6)
  br label %95

95:                                               ; preds = %93, %92
  store i32 0, ptr %1, align 4
  store i32 1, ptr %4, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %2) #3
  %96 = load i32, ptr %1, align 4
  ret i32 %96
}

; 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 @puts(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", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = distinct !{!11, !10}


; 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 [4 x i8], align 1
@.str.1 = external hidden unnamed_addr constant [4 x i8], align 1
@.str.2 = external hidden unnamed_addr constant [9 x i8], align 1
@.str.3 = external hidden unnamed_addr constant [9 x i8], align 1
@.str.4 = external hidden unnamed_addr constant [7 x i8], align 1
@.str.5 = external hidden unnamed_addr constant [17 x i8], align 1
@.str.6 = external hidden unnamed_addr constant [3 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
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr nonnull %1) #3
  %2 = call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef nonnull @.str, ptr noundef nonnull %1)
  %3 = load i64, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  %4 = and i64 %3, 1
  %.not = icmp eq i64 %4, 0
  br i1 %.not, label %59, label %5

5:                                                ; preds = %0
  %6 = call i32 @puts(ptr noundef nonnull dereferenceable(1) @.str.1)
  %7 = load i64, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  %8 = icmp eq i64 %7, 1
  br i1 %8, label %9, label %11

9:                                                ; preds = %5
  %10 = call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef nonnull dereferenceable(1) @.str.2)
  br label %.loopexit

11:                                               ; preds = %5
  %12 = add nsw i64 %7, 2
  %13 = shl nsw i64 %12, 1
  %14 = mul nsw i64 %12, %7
  %15 = call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef nonnull dereferenceable(1) @.str.3, i64 noundef %13, i64 noundef %14)
  %16 = load i64, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  %17 = add nsw i64 %16, 3
  %18 = call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef nonnull dereferenceable(1) @.str.4, i64 noundef %17)
  %19 = load i64, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  %20 = icmp slt i64 %19, 1
  br i1 %20, label %.loopexit, label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %11, %._crit_edge
  %21 = phi i64 [ %41, %._crit_edge ], [ %19, %11 ]
  %.01727 = phi i64 [ %42, %._crit_edge ], [ 1, %11 ]
  %.not2224 = icmp slt i64 %21, 1
  br i1 %.not2224, label %._crit_edge, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %.preheader
  %22 = and i64 %.01727, 1
  %23 = icmp eq i64 %22, 0
  %24 = add i64 %.01727, -1
  %25 = add i64 %.01727, 2
  br i1 %23, label %.lr.ph.split.us, label %.lr.ph.split.preheader

.lr.ph.split.preheader:                           ; preds = %.lr.ph
  %.not22.not.peel.not = icmp eq i64 %21, 1
  br i1 %.not22.not.peel.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph.split.peel.next

.lr.ph.split.us:                                  ; preds = %.lr.ph, %37
  %26 = phi i64 [ %38, %37 ], [ %21, %.lr.ph ]
  %27 = phi i64 [ %39, %37 ], [ %21, %.lr.ph ]
  %.025.us = phi i64 [ %40, %37 ], [ 1, %.lr.ph ]
  %28 = add i64 %24, %.025.us
  %29 = add nsw i64 %27, 2
  %30 = srem i64 %28, %29
  %.not23.us = icmp slt i64 %30, %.01727
  br i1 %.not23.us, label %37, label %31

31:                                               ; preds = %.lr.ph.split.us
  %32 = add nsw i64 %30, 1
  %33 = add i64 %25, %27
  %34 = add i64 %27, 3
  %35 = add i64 %34, %30
  %36 = call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef nonnull dereferenceable(1) @.str.5, i64 noundef %.01727, i64 noundef %32, i64 noundef %33, i64 noundef %35)
  %.pre35 = load i64, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  br label %37

37:                                               ; preds = %31, %.lr.ph.split.us
  %38 = phi i64 [ %.pre35, %31 ], [ %26, %.lr.ph.split.us ]
  %39 = phi i64 [ %.pre35, %31 ], [ %27, %.lr.ph.split.us ]
  %40 = add nuw nsw i64 %.025.us, 1
  %.not22.us.not = icmp slt i64 %.025.us, %39
  br i1 %.not22.us.not, label %.lr.ph.split.us, label %._crit_edge, !llvm.loop !9

._crit_edge:                                      ; preds = %55, %37, %.lr.ph.split.preheader, %.preheader
  %41 = phi i64 [ %21, %.preheader ], [ 1, %.lr.ph.split.preheader ], [ %38, %37 ], [ %56, %55 ]
  %42 = add i64 %.01727, 1
  %43 = add nsw i64 %41, 2
  %.not21 = icmp sgt i64 %42, %43
  br i1 %.not21, label %.loopexit, label %.preheader, !llvm.loop !11

.lr.ph.split.peel.next:                           ; preds = %.lr.ph.split.preheader, %55
  %44 = phi i64 [ %56, %55 ], [ %21, %.lr.ph.split.preheader ]
  %45 = phi i64 [ %57, %55 ], [ %21, %.lr.ph.split.preheader ]
  %.025 = phi i64 [ %58, %55 ], [ 2, %.lr.ph.split.preheader ]
  %46 = add i64 %24, %.025
  %47 = add nsw i64 %45, 2
  %48 = srem i64 %46, %47
  %.not23 = icmp slt i64 %48, %.01727
  br i1 %.not23, label %55, label %49

49:                                               ; preds = %.lr.ph.split.peel.next
  %50 = add nsw i64 %48, 1
  %51 = add i64 %25, %45
  %52 = add i64 %45, 3
  %53 = add i64 %52, %48
  %54 = call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef nonnull dereferenceable(1) @.str.5, i64 noundef %.01727, i64 noundef %50, i64 noundef %51, i64 noundef %53)
  %.pre = load i64, ptr %1, align 8, !tbaa !5
  br label %55

55:                                               ; preds = %.lr.ph.split.peel.next, %49
  %56 = phi i64 [ %44, %.lr.ph.split.peel.next ], [ %.pre, %49 ]
  %57 = phi i64 [ %45, %.lr.ph.split.peel.next ], [ %.pre, %49 ]
  %58 = add nuw nsw i64 %.025, 1
  %.not22.not = icmp slt i64 %.025, %57
  br i1 %.not22.not, label %.lr.ph.split.peel.next, label %._crit_edge, !llvm.loop !13

59:                                               ; preds = %0
  %60 = call i32 @puts(ptr noundef nonnull dereferenceable(1) @.str.6)
  br label %.loopexit

.loopexit:                                        ; preds = %._crit_edge, %11, %9, %59
  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 @puts(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", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = distinct !{!11, !10, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.unswitch.partial.disable"}
!13 = distinct !{!13, !10, !14}
!14 = !{!"llvm.loop.peeled.count", i32 1}


; Effective O3 passes: CorrelatedValuePropagationPass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LICMPass,LoopFullUnrollPass,LoopInstSimplifyPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyCFGPass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SCCPPass,SROAPass,SimpleLoopUnswitchPass,SimplifyCFGPass