; LLVM IR from ayush-tulsyan/ACM-ICPC-Handbook :: code/RMQ.ll (Z7make_dpi)

; 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"

@A = external dso_local global [100100 x i32], align 16
@H = external dso_local global [1100 x [1100 x i32]], align 16

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #0

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #0

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z7make_dpi(i32 noundef %0) #1 {
  %2 = alloca i32, align 4
  %3 = alloca i64, align 8
  %4 = alloca i64, align 8
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %3) #2
  store i64 0, ptr %3, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %4) #2
  %9 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %10 = sext i32 %9 to i64
  store i64 %10, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  br label %11

11:                                               ; preds = %22, %1
  %12 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !9
  %13 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %14 = icmp slt i64 %12, %13
  br i1 %14, label %16, label %15

15:                                               ; preds = %11
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %4) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %3) #2
  br label %25

16:                                               ; preds = %11
  %17 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !9
  %18 = trunc i64 %17 to i32
  %19 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !9
  %20 = getelementptr inbounds [1100 x [1100 x i32]], ptr @H, i64 0, i64 %19
  %21 = getelementptr inbounds [1100 x i32], ptr %20, i64 0, i64 0
  store i32 %18, ptr %21, align 16, !tbaa !5
  br label %22

22:                                               ; preds = %16
  %23 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !9
  %24 = add nsw i64 %23, 1
  store i64 %24, ptr %3, align 8, !tbaa !9
  br label %11, !llvm.loop !11

25:                                               ; preds = %15
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #2
  store i32 0, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  br label %26

26:                                               ; preds = %95, %25
  %27 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %28 = shl i32 1, %27
  store i32 %28, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %29 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %30 = icmp slt i32 %28, %29
  br i1 %30, label %32, label %31

31:                                               ; preds = %26
  store i32 5, ptr %7, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #2
  br label %98

32:                                               ; preds = %26
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  store i32 0, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %33

33:                                               ; preds = %91, %32
  %34 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %35 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %36 = add nsw i32 %34, %35
  %37 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %38 = icmp slt i32 %36, %37
  br i1 %38, label %40, label %39

39:                                               ; preds = %33
  store i32 8, ptr %7, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  br label %94

40:                                               ; preds = %33
  %41 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %42 = sext i32 %41 to i64
  %43 = getelementptr inbounds [1100 x [1100 x i32]], ptr @H, i64 0, i64 %42
  %44 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %45 = sext i32 %44 to i64
  %46 = getelementptr inbounds [1100 x i32], ptr %43, i64 0, i64 %45
  %47 = load i32, ptr %46, align 4, !tbaa !5
  %48 = sext i32 %47 to i64
  %49 = getelementptr inbounds [100100 x i32], ptr @A, i64 0, i64 %48
  %50 = load i32, ptr %49, align 4, !tbaa !5
  %51 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %52 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %53 = add nsw i32 %51, %52
  %54 = sext i32 %53 to i64
  %55 = getelementptr inbounds [1100 x [1100 x i32]], ptr @H, i64 0, i64 %54
  %56 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %57 = sext i32 %56 to i64
  %58 = getelementptr inbounds [1100 x i32], ptr %55, i64 0, i64 %57
  %59 = load i32, ptr %58, align 4, !tbaa !5
  %60 = sext i32 %59 to i64
  %61 = getelementptr inbounds [100100 x i32], ptr @A, i64 0, i64 %60
  %62 = load i32, ptr %61, align 4, !tbaa !5
  %63 = icmp slt i32 %50, %62
  br i1 %63, label %64, label %72

64:                                               ; preds = %40
  %65 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %66 = sext i32 %65 to i64
  %67 = getelementptr inbounds [1100 x [1100 x i32]], ptr @H, i64 0, i64 %66
  %68 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %69 = sext i32 %68 to i64
  %70 = getelementptr inbounds [1100 x i32], ptr %67, i64 0, i64 %69
  %71 = load i32, ptr %70, align 4, !tbaa !5
  br label %82

72:                                               ; preds = %40
  %73 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %74 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %75 = add nsw i32 %73, %74
  %76 = sext i32 %75 to i64
  %77 = getelementptr inbounds [1100 x [1100 x i32]], ptr @H, i64 0, i64 %76
  %78 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %79 = sext i32 %78 to i64
  %80 = getelementptr inbounds [1100 x i32], ptr %77, i64 0, i64 %79
  %81 = load i32, ptr %80, align 4, !tbaa !5
  br label %82

82:                                               ; preds = %72, %64
  %83 = phi i32 [ %71, %64 ], [ %81, %72 ]
  %84 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %85 = sext i32 %84 to i64
  %86 = getelementptr inbounds [1100 x [1100 x i32]], ptr @H, i64 0, i64 %85
  %87 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %88 = add nsw i32 %87, 1
  %89 = sext i32 %88 to i64
  %90 = getelementptr inbounds [1100 x i32], ptr %86, i64 0, i64 %89
  store i32 %83, ptr %90, align 4, !tbaa !5
  br label %91

91:                                               ; preds = %82
  %92 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %93 = add nsw i32 %92, 1
  store i32 %93, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %33, !llvm.loop !13

94:                                               ; preds = %39
  br label %95

95:                                               ; preds = %94
  %96 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %97 = add nsw i32 %96, 1
  store i32 %97, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  br label %26, !llvm.loop !14

98:                                               ; preds = %31
  unreachable
}

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { 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 = { 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 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"long long", !7, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = distinct !{!13, !12}
!14 = distinct !{!14, !12}


; 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"

@A = external dso_local local_unnamed_addr global [100100 x i32], align 16
@H = external dso_local local_unnamed_addr global [1100 x [1100 x i32]], align 16

; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse noreturn nosync nounwind memory(readwrite, argmem: none, inaccessiblemem: write) uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z7make_dpi(i32 noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  %2 = sext i32 %0 to i64
  %3 = icmp sgt i32 %0, 0
  br i1 %3, label %.lr.ph.preheader, label %.preheader.preheader

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %1
  %xtraiter = and i64 %2, 3
  %4 = icmp ult i32 %0, 4
  br i1 %4, label %.preheader.preheader.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph.preheader.new

.lr.ph.preheader.new:                             ; preds = %.lr.ph.preheader
  %unroll_iter = and i64 %2, 2147483644
  br label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph, %.lr.ph.preheader.new
  %.02528 = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader.new ], [ %16, %.lr.ph ]
  %niter = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader.new ], [ %niter.next.3, %.lr.ph ]
  %5 = trunc i64 %.02528 to i32
  %6 = getelementptr inbounds [1100 x [1100 x i32]], ptr @H, i64 0, i64 %.02528
  store i32 %5, ptr %6, align 16, !tbaa !5
  %7 = or disjoint i64 %.02528, 1
  %8 = trunc i64 %7 to i32
  %9 = getelementptr inbounds [1100 x [1100 x i32]], ptr @H, i64 0, i64 %7
  store i32 %8, ptr %9, align 16, !tbaa !5
  %10 = or disjoint i64 %.02528, 2
  %11 = trunc i64 %10 to i32
  %12 = getelementptr inbounds [1100 x [1100 x i32]], ptr @H, i64 0, i64 %10
  store i32 %11, ptr %12, align 16, !tbaa !5
  %13 = or disjoint i64 %.02528, 3
  %14 = trunc i64 %13 to i32
  %15 = getelementptr inbounds [1100 x [1100 x i32]], ptr @H, i64 0, i64 %13
  store i32 %14, ptr %15, align 16, !tbaa !5
  %16 = add nuw nsw i64 %.02528, 4
  %niter.next.3 = add i64 %niter, 4
  %niter.ncmp.3 = icmp eq i64 %niter.next.3, %unroll_iter
  br i1 %niter.ncmp.3, label %.preheader.preheader.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph, !llvm.loop !9

.preheader.preheader.loopexit.unr-lcssa:          ; preds = %.lr.ph, %.lr.ph.preheader
  %.02528.unr = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader ], [ %16, %.lr.ph ]
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %.preheader.preheader, label %.lr.ph.epil

.lr.ph.epil:                                      ; preds = %.preheader.preheader.loopexit.unr-lcssa, %.lr.ph.epil
  %.02528.epil = phi i64 [ %19, %.lr.ph.epil ], [ %.02528.unr, %.preheader.preheader.loopexit.unr-lcssa ]
  %epil.iter = phi i64 [ %epil.iter.next, %.lr.ph.epil ], [ 0, %.preheader.preheader.loopexit.unr-lcssa ]
  %17 = trunc i64 %.02528.epil to i32
  %18 = getelementptr inbounds [1100 x [1100 x i32]], ptr @H, i64 0, i64 %.02528.epil
  store i32 %17, ptr %18, align 16, !tbaa !5
  %19 = add nuw nsw i64 %.02528.epil, 1
  %epil.iter.next = add i64 %epil.iter, 1
  %epil.iter.cmp.not = icmp eq i64 %epil.iter.next, %xtraiter
  br i1 %epil.iter.cmp.not, label %.preheader.preheader, label %.lr.ph.epil, !llvm.loop !11

.preheader.preheader:                             ; preds = %.preheader.preheader.loopexit.unr-lcssa, %.lr.ph.epil, %1
  br label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %.preheader.preheader, %39
  %indvars.iv32 = phi i64 [ %indvars.iv.next33, %39 ], [ 0, %.preheader.preheader ]
  %20 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv32 to i32
  %21 = shl nuw i32 1, %20
  %22 = icmp slt i32 %21, %0
  tail call void @llvm.assume(i1 %22)
  %indvars.iv.next33 = add nuw nsw i64 %indvars.iv32, 1
  %23 = sext i32 %21 to i64
  %24 = sub i32 %0, %21
  %wide.trip.count = zext i32 %24 to i64
  %xtraiter35 = and i64 %wide.trip.count, 1
  %25 = icmp eq i32 %24, 1
  br i1 %25, label %.unr-lcssa, label %.preheader.new

.preheader.new:                                   ; preds = %.preheader
  %unroll_iter38 = and i64 %wide.trip.count, 4294967294
  br label %40

.unr-lcssa:                                       ; preds = %40, %.preheader
  %indvars.iv.unr = phi i64 [ 0, %.preheader ], [ %indvars.iv.next.1, %40 ]
  %lcmp.mod37.not = icmp eq i64 %xtraiter35, 0
  br i1 %lcmp.mod37.not, label %39, label %.epilog-lcssa

.epilog-lcssa:                                    ; preds = %.unr-lcssa
  %26 = add nuw nsw i64 %indvars.iv.unr, %23
  %27 = getelementptr inbounds [1100 x [1100 x i32]], ptr @H, i64 0, i64 %indvars.iv.unr, i64 %indvars.iv32
  %28 = load i32, ptr %27, align 4, !tbaa !5
  %29 = sext i32 %28 to i64
  %30 = getelementptr inbounds [100100 x i32], ptr @A, i64 0, i64 %29
  %31 = load i32, ptr %30, align 4, !tbaa !5
  %32 = getelementptr inbounds [1100 x [1100 x i32]], ptr @H, i64 0, i64 %26, i64 %indvars.iv32
  %33 = load i32, ptr %32, align 4, !tbaa !5
  %34 = sext i32 %33 to i64
  %35 = getelementptr inbounds [100100 x i32], ptr @A, i64 0, i64 %34
  %36 = load i32, ptr %35, align 4, !tbaa !5
  %37 = icmp slt i32 %31, %36
  %..epil = select i1 %37, i32 %28, i32 %33
  %38 = getelementptr inbounds [1100 x [1100 x i32]], ptr @H, i64 0, i64 %indvars.iv.unr, i64 %indvars.iv.next33
  store i32 %..epil, ptr %38, align 4, !tbaa !5
  br label %39

39:                                               ; preds = %.unr-lcssa, %.epilog-lcssa
  br label %.preheader, !llvm.loop !13

40:                                               ; preds = %40, %.preheader.new
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.preheader.new ], [ %indvars.iv.next.1, %40 ]
  %niter39 = phi i64 [ 0, %.preheader.new ], [ %niter39.next.1, %40 ]
  %41 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, %23
  %42 = getelementptr inbounds [1100 x [1100 x i32]], ptr @H, i64 0, i64 %indvars.iv, i64 %indvars.iv32
  %43 = load i32, ptr %42, align 4, !tbaa !5
  %44 = sext i32 %43 to i64
  %45 = getelementptr inbounds [100100 x i32], ptr @A, i64 0, i64 %44
  %46 = load i32, ptr %45, align 4, !tbaa !5
  %47 = getelementptr inbounds [1100 x [1100 x i32]], ptr @H, i64 0, i64 %41, i64 %indvars.iv32
  %48 = load i32, ptr %47, align 4, !tbaa !5
  %49 = sext i32 %48 to i64
  %50 = getelementptr inbounds [100100 x i32], ptr @A, i64 0, i64 %49
  %51 = load i32, ptr %50, align 4, !tbaa !5
  %52 = icmp slt i32 %46, %51
  %. = select i1 %52, i32 %43, i32 %48
  %53 = getelementptr inbounds [1100 x [1100 x i32]], ptr @H, i64 0, i64 %indvars.iv, i64 %indvars.iv.next33
  store i32 %., ptr %53, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next = or disjoint i64 %indvars.iv, 1
  %54 = add nuw nsw i64 %indvars.iv.next, %23
  %55 = getelementptr inbounds [1100 x [1100 x i32]], ptr @H, i64 0, i64 %indvars.iv.next, i64 %indvars.iv32
  %56 = load i32, ptr %55, align 4, !tbaa !5
  %57 = sext i32 %56 to i64
  %58 = getelementptr inbounds [100100 x i32], ptr @A, i64 0, i64 %57
  %59 = load i32, ptr %58, align 4, !tbaa !5
  %60 = getelementptr inbounds [1100 x [1100 x i32]], ptr @H, i64 0, i64 %54, i64 %indvars.iv32
  %61 = load i32, ptr %60, align 4, !tbaa !5
  %62 = sext i32 %61 to i64
  %63 = getelementptr inbounds [100100 x i32], ptr @A, i64 0, i64 %62
  %64 = load i32, ptr %63, align 4, !tbaa !5
  %65 = icmp slt i32 %59, %64
  %..1 = select i1 %65, i32 %56, i32 %61
  %66 = getelementptr inbounds [1100 x [1100 x i32]], ptr @H, i64 0, i64 %indvars.iv.next, i64 %indvars.iv.next33
  store i32 %..1, ptr %66, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next.1 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 2
  %niter39.next.1 = add i64 %niter39, 2
  %niter39.ncmp.1 = icmp eq i64 %niter39.next.1, %unroll_iter38
  br i1 %niter39.ncmp.1, label %.unr-lcssa, label %40, !llvm.loop !14
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(inaccessiblemem: write)
declare void @llvm.assume(i1 noundef) #1

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse noreturn nosync nounwind memory(readwrite, argmem: none, inaccessiblemem: write) 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(inaccessiblemem: write) }

!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"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.unroll.disable"}
!13 = distinct !{!13, !10}
!14 = distinct !{!14, !10}


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